Influência das alterações climáticas no dimensionamento de órgãos de recolha de águas pluviais
Data
2018-02-16
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Resumo
As alterações climáticas sofreram uma aceleração devido ao crescimento acentuado da população mundial e da expansão urbana que se vai traduzir em alterações nos regimes e fenómenos de precipitação intensa. Estas alterações criam uma pressão maior sobre os sistemas de drenagem de águas pluviais. Como consequência as inundações urbanas tornam-se mais frequentes e são o resultado do não aproveitamento da capacidade de transporte da água pelos sistemas de drenagem. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência das alterações climáticas no dimensionamento dos órgãos de recolha de águas pluviais e averiguar se os regimes de precipitação descritos no Decreto Regulamentar n.º 23/95 (DR n.º 23/95) e aplicados no dimensionamento dos coletores de águas pluviais se adaptam aos cenários de clima futuro. A metodologia adotada no trabalho para a obtenção de curvas intensidade-duração-frequência (IDF) foi desenvolvida e adaptada do trabalho de Brandão et al (2001) e inclui as seguintes etapas: (1) o processo de desagregação da precipitação para escalas sub-diárias (método dos fragmentos) e sub-horárias (aplicação dos coeficientes de desagregação em Brandão et al. (2001)); (2) a análise exploratória estatística preliminar e ajuste da função distribuição de Gumbel ajustada às séries temporais de intensidade de precipitação máxima; (3) a utilização da função de distribuição de probabilidade inversa de Gumbel para estimar valores de intensidade de precipitação máxima; (4) a linearização das curvas IDF com recurso a escalas logarítmicas e a estimação dos valores dos parâmetros a e b com a regressão robusta e ao método dos mínimos quadrados; (5) correção do viés introduzido pelo modelo COSMO-CLM. A metodologia apresenta-se como atual, garante robustez, significância estatística e permite uma análise comparativa adequada entre os resultados obtidos. Os resultados permitem concluir que as alterações climáticas podem não produzir alterações significativas no dimensionamento de órgãos de drenagem de águas pluviais devido a uma combinação de fatores. No entanto, verificam-se, de forma generalizada, aumentos acentuados dos caudais previstos para cenários de clima de futuro, na ordem dos 10% a 60%. A principal disparidade verificada na comparação entre o DR n.º 23/95 e os resultados simulados para futuro é a distribuição não homogénea em três regiões pluviométricas, tal como preconizado na legislação em vigor.
Climate change has accelerated due to the sharp growth of world population and urban sprawl that will lead to changes in intense precipitation regime. These changes increase the pressure on rainwater drainage systems. As a consequence, urban flooding becomes more frequent and is the result of not using water transport capacity through drainage systems. The objective of this study was to analyze the influence of climate change on the design of rainwater collectors, to determine if the precipitation regimes described in DR n.º 23/95 o are adequate for the design of storm water organs for future climate scenarios. The methodology adopted in this study to estimate IDF curves for future climate was developed and adapted from the work of Brandão et al. (2001) and includes the following steps: (1) the process of precipitation disaggregation for sub daily (fragments method) and sub hourly scales (application of the coefficients of disaggregation in Brandão et al. (2001)); (2) the preliminary statistical exploratory analysis and adjustment of the Gumbel distribution function adjusted to the time series of maximum precipitation intensity; (3) the use of the Gumbel inverse probability distribution function to estimate values of maximum precipitation intensity; (4) the linearization of the IDF curves using logarithmic scales and the estimation of the IDF parameters a and b with robust regression and least squares method; (5) correction of the bias introduced by the COSMO-CLM model. The adopted methodology is current, guarantees robustness, statistical significance and allows an adequate comparative analysis between the results obtained. The results allow us to conclude that climate change may not produce significant changes in the design of stormwater drainage organs due to a combination of factors. However, there is a general increase in the estimated flows for future climate scenarios, in the order of 10% to 60%. The main disparity observed in the comparison between DR No. 23/95 and the simulated results for the future is the non-homogeneous distribution in three rainfall regions, as recommended by the current legislation.
Climate change has accelerated due to the sharp growth of world population and urban sprawl that will lead to changes in intense precipitation regime. These changes increase the pressure on rainwater drainage systems. As a consequence, urban flooding becomes more frequent and is the result of not using water transport capacity through drainage systems. The objective of this study was to analyze the influence of climate change on the design of rainwater collectors, to determine if the precipitation regimes described in DR n.º 23/95 o are adequate for the design of storm water organs for future climate scenarios. The methodology adopted in this study to estimate IDF curves for future climate was developed and adapted from the work of Brandão et al. (2001) and includes the following steps: (1) the process of precipitation disaggregation for sub daily (fragments method) and sub hourly scales (application of the coefficients of disaggregation in Brandão et al. (2001)); (2) the preliminary statistical exploratory analysis and adjustment of the Gumbel distribution function adjusted to the time series of maximum precipitation intensity; (3) the use of the Gumbel inverse probability distribution function to estimate values of maximum precipitation intensity; (4) the linearization of the IDF curves using logarithmic scales and the estimation of the IDF parameters a and b with robust regression and least squares method; (5) correction of the bias introduced by the COSMO-CLM model. The adopted methodology is current, guarantees robustness, statistical significance and allows an adequate comparative analysis between the results obtained. The results allow us to conclude that climate change may not produce significant changes in the design of stormwater drainage organs due to a combination of factors. However, there is a general increase in the estimated flows for future climate scenarios, in the order of 10% to 60%. The main disparity observed in the comparison between DR No. 23/95 and the simulated results for the future is the non-homogeneous distribution in three rainfall regions, as recommended by the current legislation.
Descrição
Palavras-chave
Precipitação intensa , alterações climáticas , curvas IDF , dimensionamento de órgão de recolha de águas pluviais