Frequência e risco sob não-estacionariedade em registros pluviométricos da bacia do alto rio Tarauacá, Acre

Abstract

A não-estacionariedade em séries temporais hidrológicas tornou-se tema de notória relevância nas últimas décadas. Consequentemente, os métodos convencionais utilizados na análise de frequência e quantificação do risco associado à ocorrência de eventos extremos carecem de adequação. O objetivo do presente trabalho é a análise de frequência e quantificação do risco de precipitação para a duração de dez dias, em Tarauacá, estado do Acre. Os resultados indicaram que a distribuição de Gumbel não-estacionária, com tendência linear temporal nos parâmetros de posição e de escala, conforma-se melhor aos dados observados, permitindo a quantificação mais confiável do risco de eventos raros e a determinação de quantis de referência associados a horizontes típicos de planejamento ou projeto de estruturas hidráulicas.Palavras Chave: Análise de frequência. Não-estacionariedade. Quantil de vida útil. Tarauacá.Nonstationary trends in hydrological time series have aroused the interest of experts in recent decades. Consequently, conventional methods used for frequency analysis and quantification of risk associated with the occurrence of extreme climate events require adjustment. This study aims to perform the frequency analysis and the quantification of the risk of precipitation for a ten-day period in Tarauacá -Acre, Brazil. The results have shown that nonstationary Gumbel distribution with time-dependent location and scale best fits the observed data, thus allowing the most reliable measurements for risk of rare events, and determining reference quantiles associated with planning horizons or design of hydraulic structures.

Temporal Trend and Estimation of the Hydrological Risk of Maximum Rainfall and Flow Extremes in the City of Rio Branco, Acre, Brazil

“…Based on the decision of the lifetime that is intended for a project, and the hydrological risk of either precipitation or waterflow to which it should be subjected, the return time and the quantile associated with it are obtained. This value is reported by Moreira et al (2016b) as the lifetime quantile, referring to the free translation of the English-language term Design Life Level, whose methodology was presented by Rootzén and Katz (2013). Figures 4 and 5 show the relationships between the lifetime of the measure to be undertaken and the related quantile, under the desired hydrological risk, both for precipitation and for waterflow, under a decision scenario in the city of Rio Branco.…”

Vazão de projeto de barragens sob condições não estacionárias

“…Distribuições de probabilidades e estimação dos parâmetros Neste estudo duas distribuições de probabilidades para valores extremos foram aplicadas: a distribuição generalized extreme value (GEV) e a distribuição de Gumbel ou distribuição de extremos tipo I. Essas duas distribuições costumam ser aplicadas em estudos hidrológicos (do Vale Moreira et al, 2016;Nashwan et al, 2019;Back e Cadorin, 2020), sendo as mais aplicadas em algumas áreas das ciências ambientais (Santos Neto e Sarmento, 2020). A função densidade da distribuição GEV é representada pela Equação 9 e função de quantis pela Equação 10 (Naghettini e Pinto, 2007), onde cada letra representa um parâmetro, sendo: localização (µ), escala (α) e forma (ξ) (Coles et al, 2001).…”

“…Como a série temporal analisada é superior a 60 anos e considerando que este método foi aplicado em diversos estudos com séries hidrológicas de extremos não estacionárias (Razmi et al, 2017;Hamdi et al, 2018;Nashwan et al, 2019), optouse por utilizar este método neste estudo. O equacionamento do MLE pode ser observado nos estudos de (Coles et al, 2001;do Vale Moreira et al, 2016).…”

“…Usualmente, a estacionariedade em séries temporais de vazões máximas costuma ser avaliada através de testes de tendências monotônicas ou pontos de mudança (do Vale Moreira et al, 2016;de Oliveira et al, 2020). Estas séries não estacionárias, mesmo internacionalmente, não há uma metodologia definida para determinar a vazão de projeto (François et al, 2019).…”

Análise de Séries Hidrológicas na Bacia Hidrográfica afluente à Usina Hidrelétrica Castro Alves, RS

“…Entretanto, a não estacionariedade das séries temporais de precipitação interfere nos modelos probabilísticos empregados em tal análise. Moreira et al (2016) perceberam que os quantis de referência em modelos estacionários mostraram-se superiores aos encontrados utilizando modelos que consideram a não-estacionariedade na série temporal.…”