Geração de séries sintéticas de precipitação

Abstract

Resumo: A análise das precipitações está inserida em uma gama de estudos hidrológicos importantes à construção e manutenção de obras hidráulicas. Entretanto, falhas e limitações nos períodos de observações das séries históricas são obstáculos comuns encontrados por pesquisadores. A geração de séries sintéticas aparece como solução viável para a superação desses obstáculos. O objetivo principal deste trabalho é a construção e validação de um modelo de geração de séries sintéticas de precipitações em escala diária. Trata-se de um modelo paramétrico, no qual as ocorrências das precipitações são determinadas através de um processo estocástico markoviano e as quantidades acumuladas são calculadas segundo a distribuição probabilística exponencial mista. Com o propósito de verificação da adequação das técnicas estatísticas utilizadas, estão presentes no estudo diversos testes de significância e aplicação de critérios pertinentes. O modelo elaborado foi aplicado a 11 postos pluviométricos distribuídos nas bacias dos rios Paraná e Uruguai, na região Sul-Sudeste brasileira. Os resultados obtidos foram considerados muito bons. Estão presentes também análises extras do desempenho do modelo, relacionados à eventos extremos de precipitação e estiagem.

Abstract: Analysis of precipitation is embedded in a range of important hydrological studies for the construction and maintenance of hydraulic works. However, flaws and limitations in the observations of historical records are obstacles often encountered by researchers. Generation of synthetic series appears as a feasible solution for overcoming these obstacles. The main objective of this work is to develop and validate a model for generating synthetic rainfall series at a daily scale. A parametric model has been chosen, where the occurrences are determined by a stochastic Markov process and the cumulative rainfall quantities are computed using a mixed exponential probability distribution. In order to verify the adequacy of the model, several significance tests and application of relevant criteria were used. The model developed was applied to 11 rainfall stations inside the basins of Parana and Uruguay rivers, located in the South and Southeast regions of Brazil. The results were considered very good. Additional analyses of the model's performance related to extreme events of precipitation and droughts, are also present.