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    Universidade Tecnológica Federal do ParanáEngenharia Civil

    IGOR ANDRE ALBINO OAO!I" #ENNIFER !TEP$ANE O%ELA&E"&ARIA I!ABEL II#I&A" &AT$EU! DU&ALA 

    RELAT'RIO DE &ONITORA&ENTO DEPRECIPITA()O

    TOLEDO

    2016

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    IGOR ANDRE ALBINO OAO!I" #ENNIFER !TEP$ANE O%ELA&E"&ARIA I!ABEL II#I&A" &AT$EU! DU&ALA 

    RELAT'RIO DE &ONITORA&ENTO DE PRECIPITA()O

    Relatório apresentado como requisito parcialpara obtenção de aprovação na disciplina deHidrologia Aplicada, no curso de EngenhariaCivil, na Universidade Tecnológica ederal do!aran" # UT!R$

    %ocente& 'agner !ansera

    TOLEDO2016

    (

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    RESUMO

    O presente relatório tem como apresentar os resultados obtidos através do monitoramento da precipitação ocorrida no município de ascavel ! "# no m$s de abril do ano de 2016% paratanto% instalou&se um pluvi'metro para coletar a ()ua de c*uva e reali+ar as mediç,es de

     precipitação durante o período- .eri/icou&se apenas tr$s dias de c*uva em todo o m$s%totali+ando mm% sendo ue a maior parte /oi re/erente a se)unda uin+ena de abril- Osdados obtidos /oram comparados 3s mediç,es da 4imepar 54istema eteoroló)ico do "aran(7e do 8apar 58nstituto 9)ron'mico do "aran(7 para veri/icar a acur(cia das leituras reali+adas-9ssim% constatou&se a solide+ dos dados obtidos com o pluvi'metro e:perimental% ;( ue%uando comparado a valores o/iciais% a precisão /oi elevada-

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    !U&*RIO

    * +TR-%U./-$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$01

    ( RE2+3/- TE4R+CA$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$01

    ) 5ET-%-6-7+A$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$08

    9 RE3U6TA%-3 E %+3CU33:E3$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$0;

    9$* 2A6-RE3 %E !REC+!+TA./- C-6ETA%-3$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$0;

    9$( AA6+3E !ERATE -3 %A%-3 -+C+A+3$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*0

    9$) C-5!ARA./- < 3=R+E H+3T4R+CA$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$**

    1 C-3+%ERA.:E3 +A+3$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*)

    REER>C+A3 ?+?6+-7R@+CA3$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*)

    9

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    1 INTRODUÇÃO

    edir a precipitação é de suma import@ncia para o dimensionamento de obras de

    drena)em urbana e obras de contenção 5barra)ens% represas% entre outros7- =o Arasil% *( uma)ama de dados disponíveis online nos sites de institutos como a 9=9 59)$ncia =acional de

    B)uas7- Tais in/ormaç,es podem ser consultadas por re)ião% cidade% ou% até mesmo% por bacia

    *idro)r(/ica-

    9lém da 9=9% ór)ãos estaduais ou re)ionais também /ornecem dados de precipitação%

    como o 8apar 58nstituto 9)ron'mico do "aran(7 e o 4imepar 54istema eteoroló)ico do

    "aran(7-

    "ara ualuer dimensionamento de obras *idr(ulicas se /a+ necess(rio a an(lise dosdados de precipitação% a partir disso% /oi proposto pelo pro/essor respons(vel pela disciplina

    de Cidrolo)ia do curso de En)en*aria ivil da niversidade Tecnoló)ica ederal do "aran(%

    campus Toledo% a instalação de um pluvi'metro para a coleta de dados de precipitação durante

    o m$s de abril de 2016-

    2 REVISÃO TEÓRICA

      9 c*uva é o principal tipo de precipitação ue ocorre no Arasil% uma ve+ ue a

     precipitação de neve est( restrita a (reas serranas da re)ião sul em ocorr$ncias ocasionais- "or 

    isso é comum o termo precipitação ser utili+ado para a c*uva% o elemento clim(tico ue

    de/la)ra os principais desastres naturais no ArasilF as inundaç,es e os escorre)amentos-

    5T9.9#E4% 200G apud D9 48L.9% 20117-

    4e)undo ollisc*onn e Dornelles 52017 a principal /orma de entrada de ()ua em uma

     bacia *idro)r(/ica é a precipitação% a ual /ornece subsídios para a uanti/icação doabastecimento de ()ua% irri)ação% controle de inundaç,es% erosão do solo% bem como seu

    con*ecimento é /undamental para o adeuado dimensionamento de obras *idr(ulicas-

    Da "a+ 52007 comenta ue a ocorr$ncia de precipitação est( )eralmente relacionada 3

    ascensão de ar Hmido% após o ual se d( o processo de condensação sobre os nHcleos e de

    crescimento das )otas- =o entanto% *( di/erentes mecanismos a)indo no sentido de causar a

    re/erida ascensão do ar Hmido e% con/orme o tipo de mecanismo% as precipitaç,es são

    classi/icadas emF

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    onvectivasF )rande intensidade e curta duração% restritas a peuenas (reas- 4ão

    respons(veis por boa parte das inundaç,es?

    Oro)r(/icasF ocorrem uando /rentes do oceano encontram barreiras montan*osas- 4ão

    normalmente de bai:a intensidade e lon)a duração?

    rontaisF provém da interação de massas de ar uente e /rio- "ossuem )rande duração

    e média intensidade% podendo inundar até )randes bacias-

    i)ura 01F Tipos de c*uvasonteF ollisc*onn e Dornelles 52017

      9 medição do volume de c*uvas de determinado local pode ser reali+ada por 

    instrumentos meteoroló)icos% como o pluvi'metro ou o pluvió)ra/o-O pluvi'metro é um aparel*o dotado de uma super/ície de captação *ori+ontal%

    delimitada por um anel met(lico e de um reservatório para acumular a ()ua recol*ida% li)ado

    a essa (rea de captação- I um aparel*o ue /ornece o total de ()ua acumulado durante um

    intervalo de tempo- 5T9448 E OLL84CO==% 200J7

    De acordo com ollisc*onn e Dornelles 52017 o pluvi'metro mais utili+ado no Arasil

    tem uma /orma cilíndrica com uma (rea superior de captação de c*uva de 00 cmK% de modo

    ue um volume de 0 ml de ()ua acumulado no pluvi'metro corresponda a 1 mm de c*uva-9 Or)ani+ação undial de eteorolo)ia 5O7 recomenda ue o instrumento de

    medição de precipitação não so/ra incid$ncia direta de ventos- "or outro lado% o pluvi'metro

    deve estar a/astado de obst(culos% de /orma a manter livre o espaço acima de um @n)ulo de

    0M a M em relação ao *ori+onte% con/orme /i)ura abai:oF

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    i)ura 02F #ecomendação da instalação de um pluvi'metro com relação a obst(culosonteF ollisc*onn e Dornelles 52017

    Tassi e ollisc*onn 5200J7 comentam ue a uantidade de c*uva ue entra no

     pluvi'metro depende da e:posição ao vento% da altura do instrumento e da altura dos ob;etos

    vi+in*os ao aparel*o- O e/eito do vento e altera as tra;etórias do ar no espaço circundante ao pluvi'metro e causa turbul$ncia nas bordas do instrumento% produ+indo erros na observação

    da c*uva- 9 dist@ncia mínima dos obst(culos pró:imos 5prédios% (rvores% morros% etc-7 deve

    ser i)ual a uatro ve+es a altura desse obst(culo% devendo o local de instalação estar prote)ido

    do impacto direto do vento- O pluvi'metro deve ser instalado a uma altura padrão de 1%0 m

    do solo-

    4e)undo Da "a+ 52007% um posto de medição de c*uva 5posto pluviométrico7 é

    instalado e mantido com o ob;etivo de obter uma série ininterrupta de dados de precipitaçãoao lon)o dos anos- Entretanto% é comum a ocorr$ncia de problemas mec@nicos ou com o

    operador% de modo ue normalmente e:istem períodos sem re)istros das precipitaç,es ou com

    /al*as nas observaç,es-

    4ão comuns as /al*as cu;a ori)em é o preenc*imento errado da caderneta pelo

    operador% constando valores absurdos de tão elevados ou com casas decimais acima da

     precisão do instrumento- Também pode ocorrer ue o operador não p'de comparecer ao local

    e estime um valor para leitura- =o entanto% as /al*as também podem ter ori)em em problemas

    mec@nicos no sensor ou no re)istrador do instrumento% causado por intempéries ou até por 

    animais ou vandalismo-

    "or /im% é normal ue as séries *istóricas de precipitação conten*am /al*as% as uais

    devem ser identi/icadas e e:cluídas% tornando as séries com espaços sem in/ormação- 8sso por 

    ue os estudos *idroló)icos reuerem séries contínuas de precipitação-

    B

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    3 METODOO!IA

    9 instalação do pluvi'metro deu&se em um terreno na rua Nuaíra% nM 20% bairrolaudete% na cidade de ascavel ! "aran( a latitude de 2%4% lon)itude de %JP e a

    uma altitude de Q2Qm-

    "ara o monitoramento de precipitação em uestão% utili+ou&se um pluvi'metro de

    acrílico com )raduação de 10 mm- 8nicialmente% o pluvi'metro /oi /i:ado a uma *aste de

    madeira% de modo a /icar 1%0 metros acima da super/ície- 8nstalou&se o pluvi'metro em local

    aberto% distante a pelo menos 1%0 metros de ualuer obst(culo ue pudesse causar 

    inter/er$ncia na coleta da c*uva-

    i)ura 0F 8nstalação do pluvi'metroonteF 9utores 520167 

    9s mediç,es das alturas pluviométricas /oram reali+adas uma ve+ ao dia% diariamente%

    do dia 01 de abril de 2016 ao dia 0 de abril de 2016% sendo esta reali+ada em *or(rio /i:o% as

    06F0 *oras-

    8

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    i)ura 0F ediç,es de precipitaçãoonteF 9utores 520167 

    " RESUTADOS E DISCUSS#ES

    "$1 VAORES DE PRECIPITAÇÃO COETADOS

     =o período de leituras /oram observados eventos de precipitação a/eridos pelo

     pluvi'metro em apenas tr$s dias% con/orme apresentado na tabela 01F

    Tabela 01F valores de precipitação a/eridos

    Data de leitura "recipitação 5mm7

    10R0 1

    26R0 J

    2QR0 6

    Os valores medidos no pluvi'metro per/a+em um somatório de mm de precipitação

     para na +ona urbana de ascavel&"# durante o m$s de abril de 2016- Observa&se assim uma

    massiva a)lomeração de precipitação em apenas dois dias se)uidos do m$s de an(lise e% em

    especial% uma concentração da precipitação total mensal de JS durante um Hnico dia-

    ;

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    "$2 AN%ISE PERANTE OS DADOS O&ICIAIS

    De acordo com o 4istema eteoroló)ico do "aran( 54imepar7 na primeira uin+ena

    do m$s de 9bril um padrão de bloueio atmos/érico colaborou para a condição de tempo

    est(vel% sendo ue apenas no décimo dia da uin+ena% o bloueio atmos/érico perdeu /orça e

    as c*uvas voltaram a ocorrer- 9 relev@ncia de tal consideração para e/eitos pr(ticos é

    rea/irmada pela sin)ular medida de precipitação captada pelo pluvi'metro instalado no e:ato

    décimo dia- 9inda% se)undo boletim da instituição% a precipitação acumulada ocorrida na

    re)ião oeste do município de ascavel durante a primeira uin+ena do m$s de abril /oi

    in/erior a mm 5/i)ura 07% período no ual reali+ou&se a medida de 1 mm de precipitação-

     =a se)unda uin+ena do m$s se)undo o 4imepar a presença de uma massa de ar secodei:ou o tempo est(vel% impedindo de início o re)istro de c*uvas nas coordenadas )eo)r(/icas

    nas uais o pluvi'metro /oi instalado- =o entanto% se)undo a instituição% mudanças nas

    condiç,es do tempo% com a presença de uma /rente /ria ocasionaram c*uvas de moderada a

    /orte intensidades- =o mesmo período o pluvi'metro re)istrou o maior dos tr$s re)istros

    obtidos de J mm% se)uido do Hltimo re)istro de 6 mm% totali+ando um acumulado de mm

    de precipitação no período- De acordo com o boletim do 4imepar para a se)unda uin+ena de

    9bril% a precipitação acumulada na re)ião oeste de ascavel /oi entre 0 e 0 mm 5/i)ura 07%indicando primorosamente a solide+ dos valores a/eridos pelo pluvi'metro instalado-

    i)ura 0F "recipitação acumulada medida pelo 4imepar na primeira e se)unda uin+ena de 9brilonteF 4imepar 

    De acordo com o 8apar% o 8nstituto 9)ron'mico do "aran(% a precipitação total

    acumulada no m$s de 9bril de 2016 na re)ião de ascavel /oi entre e 60 mm% con/orme

     pode ser observado na /i)ura 06- omo ;( apontado% a precipitação acumulada medida pelo pluvi'metro /oi de e:atos mm-

    *0

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    i)ura 06F "recipitação acumulada medida pelo 8apar durante todo o m$s de 9brilonteF 8apar 

    ma ve+ ue o 8apar não divul)a dados especí/icos re)ionais% pode&se entender ue o

    valor medido pelo pluvi'metro se i)uala ao limite in/erior do intervalo% indicando a

    consist$ncia do acumulado dos valores medidos e sua boa representatividade uanto a

    realidade-

    "or Hltimo% observa&se a conver)$ncia das medidas reali+adas e as dos institutos entre

    si% uma ve+ ue o 4imepar sustenta ue a precipitação acumulada seria i)ual ou in/erior a

    mm% como apresentado na /i)ura 0% o 8apar sustenta ue a precipitação acumulada seria i)ual

    ou superior a mm% como apresentado na /i)ura 06% e o pluvi'metro a/eriu precisamente

    este valor-

    "$3 COMPARAÇÃO ' S(RIE )ISTÓRICA

    De acordo com os dados divul)ados pelo 8nstituto a)ron'mico do "aran(% 8apar%

    medidos pela estação ascavel% a ual reali+ou leituras de dados climatoló)icos de 1GQ a

    1GGJ% estando *o;e desativada% a precipitação total mensal média do município no re/erido

    m$s é de 16Q% mm- 9inda% se)undo os dados do instituto% o total médio de dias c*uvosos no

    município 5dias com 0-2 mm ou mais7 é de 10 dias$

    Em /ace aos dados col*idos no pluvi'metro% e ;( observando a con/iabilidade e solide+

    destes con/orme debatido na seção -2 do presente arti)o% o m$s de 9bril de 2016 apresentaum comportamento relativamente an'malo 3 média% uando comparado aos dados *istóricos-

    **

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    Observou&se um desvio de precipitação de 122% mm ne)ativos% de modo ue o acumulado de

    c*uvas /oi bastante in/erior ao esperado-

    De acordo com o relatório do 8apar do desvio de precipitação no m$s de 9bril de 2016

    em relação 3 média *istórica% na re)ião oeste do perímetro urbano de ascavel o desvio de

     precipitação /oi de 0 a 100 mm ne)ativos% li)eiramente pró:imo a /ai:a de 100 a 10 mm

    ne)ativos% con/orme pode ser observado na /i)ura 0QF

    i)ura 0QF Desvio de precipitação no m$s de 9bril em relação 3 média *istóricaonteF 8apar 

    O desvio de precipitação calculado a partir dos dados coletados no pluvi'metro é de

    122% mm% porém as coordenadas de posicionamento no pluvi'metro estão na /ai:a de 0 a

    100 mm ne)ativo- Em vista de ue o 8apar não possui mais uma instalação próprias de

    medidas climatoló)icas em ascavel% reali+ando e:trapolaç,es matem(ticas dos dados

    obtidos em estaç,es locali+adas em municípios vi+in*os% pode&se claramente interpretar ue a

    /ai:a representativa das coordenadas de posicionamento do pluvi'metro é a realidade a de 100

    a 10 mm ne)ativos% a ual est( e:cepcionalmente pró:ima e concordante aos encontrados-

    onstata&se então ue o total acumulado de precipitação no m$s de 9bril de 2016

    obtido pelas medidas reali+adas no pluvi'metro utili+ado% /oi de meros 26%JJS da média

    *istórica e inte)ralmente *arm'nico aos valores obtidos pelo 8apar-

    "ara e/eito de an(lise% atribui&se tal di/erença 3 média *istórica 3s condiç,es clim(ticas

    ímpares de precipitação e temperatura observadas no estado do "aran( no m$s de estudo- Tal

    situação /oi apro/undada pelo 4imepar em seus relatórios uin+enais e ;( /oi abordada no

     presente arti)o-

    *(

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    "or Hltimo ressalta&se ue desvios de valores medidos em relação 3 média são

     per/eitamente normais e estatisticamente naturais% no entanto a presença de /en'menos

    cíclicos como o El =i>o tem provocado sensíveis desvios nas médias de precipitação% bem

    como de temperatura% em todo o cone sul% o ue tem sido ob;eto de maiores e mais

    apro/undados estudos sobre as tais eventos e sobre a in/lu$ncia de mudanças clim(ticas

    relacionadas ao auecimento )lobal nestes-

    * CONSIDERAÇ#ES &INAIS

    om o e:perimento reali+ado e com os valores de leitura anotados% pode&se a/irmar 

    ue os dados possuem alta con/iabilidade% isso por ue% uando comparado com in/ormaç,es

    o/iciais dos ór)ãos respons(veis% como o 8apar e o 4imepar% a di/erença /oi mínima%

    mostrando a precisão dos resultados-

    .ale re/orçar a import@ncia da coleta dos dados de c*uva para construção de obras

    *idr(ulicas% sendo indispens(vel para o correto dimensionamento das estruturas% com o

    ob;etivo de aumentar a vida Htil das obras e evitar patolo)ias devido a /en'menos não

     previstos- I claro ue a precipitação é um evento aleatório% mas com os métodos corretos e

    um banco de dados é possível tentar prever as principais c*eias ou secas e diminuir os

     pre;uí+os-

    RE&ER+NCIAS ,I,IO!R%&ICAS

    OLL84CO==% Palter? DO#=ELLE4% ernando- ).r/l/0a ara e0ehara e ccasa45e6as$ 2 ed- 9ssociação Arasileira de #ecursos Cídricos% 201-

    D9 "9U% 9driano #olim- ).r/l/0a Alca.a$ #io Nrande do 4ulF a:ias do 4ul% 200-

    D9 48L.9% Die)o de Toledo Lima- C7rs/ .e ).r/l/0a Alca.a8 c/4 e9ercc/sres/lv./s$ NoiaisF Noi@nia% 2011-

    89"9# & 8nstituto 9)ron'mico do "aran(- Desv/ .a rec6a;rcas e4 es6a;?es ./ Iaar -

    Cascavel- Dsponível em V*ttpFRRWWW-iapar-brRaruivosR8ma)eRmonitoramentoRedias[ CistoricasRascavel-*tmZ 9cesso em 2 mai 2016-

    *)

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    89"9# & 8nstituto 9)ron'mico do "aran(- M/6/ra4e6/ 4esal - A5rl- Disponível emV*ttpFRRWWW-iapar-brRmodulesRconteudoRconteudo-p*pXconteudoY6JZ 9cesso em 2 mai2016-

    48E"9# & 4istema metereoló)ico do "aran(- A@lse Cl4@6ca ara / Per/./ .e 1 a 3B.e A5rl1 ara / Es6a./ ./ Para@- Disponível em V*ttpFRRWWW-simepar-brRsiteR/ra)mentosRboletimclimaticoRarsR20160[1J[0-pd/X1Z 9cesso em 2 mai 2016-

    48E"9# & 4istema metereoló)ico do "aran(- A@lse Cl4@6ca ara / Per/./ .e B3 a 1*.e Ma/1 ara / Es6a./ ./ Para@- Disponível em V*ttpFRRWWW-simepar-brRsiteR/ra)mentosRboletimclimaticoRarsR20160[0[1-pd/X1Z 9cesso em 2 mai 2016-

    T944EO% #utinéia? OLL84CO==% Palter- I6r/.7./ ).r/l/0a$  Disponível emFV*ttpFRRWWW-ctec-u/al-brRpro/essorRcr/;R"osRCidrolo)iaRapostila[ompleta[200J-pd/Z- 9cesso

    emF 22 mai 2016-

    *9