Foram realizadas simulações utilizando dois métodos de distribuição temporal das chuvas: uma com o pico de intensidade na metade do tempo de duração da chuva, de acordo com a distribuição proposta pelo método dos blocos alternados e outra com o pico no começo da precipitação discretizado sob o mesmo padrão, baseada no método de Huff 1º quartil. Os dados foram discretizados em 1 (um) minuto para ambos os métodos.
A distribuição das chuvas baseado no método de Huff foi realizada utilizando a metodologia do rearranjo dos blocos alternados, porém com pico no inicio da precipitação e com base em pesquisas realizadas acerca do método de Huff esta distribuição se deu no 1º quartil entre 10 e 50% de probabilidade de excedência, como será mostrado na Figura 20.
A distribuição de Huff no 1º quartil e a distribuição de blocos alternados com pico na metade da duração total da chuva foram utilizadas por mostrar os extremos mais representativos das distribuições temporais das chuvas, já que de acordo com Vasconcelos (2007), 76% das chuvas ocorridas no Córrego do Gregório estão distribuídas entre o 1º e 2º quartil, da mesma forma que as distribuições de chuvas utilizadas neste trabalho, conforme será mostrado na Figura 20.
Tendo em vista que quanto mais próximo o pico da intensidade for do início da precipitação menor será o seu escoamento superficial, essa análise levará a valores de
escoamento superficial próximos do mínimo para a chuva baseada no método de Huff 1º quartil (levando em consideração apenas a distribuição temporal da chuva), conforme descrito por Brandão et al., (2001).
Alguns autores possuem contribuições acerca das distribuições temporais de chuva apontam uma melhor representatividade dos resultados utilizando-se do método de Huff para o 1º quartil: Vanconcelos (2007); Canholi (2005); Conte (2001); Brandão et al. (2001); Arnel (1984); e Porto (1967).
4.4.1. Distribuição temporal da chuva
Na simulação Huff 1º quartil e blocos alternados, foram adotados os tempos de retorno de 25, 50 e 100 anos.
A distribuição da chuva pelos dois métodos é apresentada na Figura 19 e os volumes precipitados em cada tempo de retorno na Tabela 5.
Tabela 5 - Volume de chuva precipitado por tempo de retorno de acordo com a curva IDF para o município de São Carlos elaborado por Barbassa (1991)
Volume de chuva Tempo de retorno (TR) Total precipitado (mm) 25 65,7 50 77,4 100 91,1
Para comparar as chuvas de projeto utilizadas neste trabalho com a distribuição de Huff, a chuva foi distribuída no tempo de acordo com o percentual precipitado acumulado total, como realizado por Huff (1967). As chuvas de projeto foram comparadas com aquelas obtidas por Huff na formulação das curvas representativas dos quartis. Dessa forma, a chuva com o rearranjo dos blocos alternados na metade da duração da precipitação e a chuva com o mesmo rearranjo no começo da precipitação foram adimensionalisadas quanto ao percentual da precipitação acumulada no tempo para comparação.
Cabe frisar que o tempo de retorno não influencia nesta análise, tendo em vista que as precipitações mantém uma uniformidade adimensional do percentual de chuva acumulado no tempo em ambos os métodos.
Para exemplificar a adimensionalização das chuvas, é apresentada na Tabela 6 a chuva de projeto baseada na curva IDF do município de São Carlos, com duração de 120 minutos, precipitação total de 77,4 mm e tempo de retorno de 50 anos pelos métodos de Huff 1º quartil e blocos alternados. Os totais precipitados expressos em milímetros e os percentuais acumulados da chuva de projeto de São Carlos são apresentados na Tabela 6.
Tabela 6 - Chuva de projeto adimensional de São Carlos – SP Percentual
do tempo (%)
HUFF 1o quartil BLOCOS ALTERNADOS
Total precipitado (mm) Total precipitado acumulado (mm) Percentual precipitado (%) Percentual precipitado acumulado (%) Total precipitado (mm) Total precipitado acumulado (mm) Percentual precipitado (%) Percentual precipitado acumulado (%) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10% 39,5 39,5 44% 44% 1,9 1,9 2% 2% 20% 17,7 57,2 19% 63% 2,7 4,6 3% 5% 30% 10,0 67,2 11% 74% 4,2 8,8 5% 10% 40% 6,6 73,8 7% 81% 8,4 17,2 9% 19% 50% 4,7 78,5 5% 86% 29,8 47,0 33% 52% 60% 3,7 82,2 4% 90% 27,5 74,5 30% 82% 70% 2,8 85,0 3% 93% 8,1 82,6 9% 91% 80% 2,4 87,4 3% 96% 4,1 86,7 4% 95% 90% 2,0 89,4 2% 98% 2,6 89,3 3% 98% 100% 1,7 91,1 2% 100% 1,9 91,2 2% 100% TOTAL 91,1 100% 91,2 100%
Para comparar os valores das chuvas adimensionais utilizados nesta pesquisa pelas obtidas por Huff (1967), procedeu-se a comparação das mesmas de acordo com a probabilidade de excedência nos respectivos quartis propostas pelo autor, como mostradona Figura 3. Assim, são apresentadas para análise as curvas de Huff 1º quartil com 10% e 50% de probabilidade de excedência, a curva do 2º quartil com 90% de probabilidade de excedência e a curva do 3º quartil com 10% de probabilidade de excedência. As curvas apresentadas são as que melhor aproximam-se das utilizadas para as distribuições temporais de chuva de São Carlos aplicadas a esse trabalho e são apresentadas na Figura 20.
Figura 20 - Comparação entre o percentual acumulado de chuva em relação ao tempo entre a chuva de projeto de São Carlos/SP e a distribuição de Huff
Através da Figura 20 é possível perceber boa confrontação da chuva de projeto deste trabalho com máxima intensidade no início da duração com a proposta por Huff para o 1º quartil entre 10% e 50% de probabilidade de excedência com relação a proposta por Huff.
Para a chuva baseada no método dos blocos alternados, percebe-se que em até 30% do tempo de duração da chuva (eixo x), a curva se assemelha a verificada por Huff para o 2º quartil com 90% de probabilidade de excedência; e para o percentual de tempo de duração de 50% a 100% tem boa confrontação com a curva do 3º quartil com 10% de probabilidade de excedência.
Assim, pelo fato da chuva de projeto de São Carlos com pico de intensidade no começo da precipitação ter boa confrontação com a distribuição temporal de Huff no 1° quartil, optou-se por utilizar esse método de distribuição de modo a comparar o mesmo modelo sob diferentes distribuições temporais: pico de intensidade de duração no início da precipitação (baseado no método de Huff 1º quartil) e pico de intensidade na metade da duração da chuva (baseado no método dos blocos alternados).