Parameters of the Intense Rains Equations (IDF) for the State of Rio Grande do Norte

Authors

  • Wesley de Oliveira Santos FEDERAL UNIVERSITY OF RURAL SEMI-ARID REGION (UFERSA), Pau dos Ferros Campus, Pau dos Ferros, RN - Brazil - wesley.santos@ufersa.edu.br Author https://orcid.org/0000-0002-4190-7296 (unauthenticated)
  • José Espínola Sobrinho Federal Rural University of the Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil - jespinola@ufersa.edu.br Author
  • Luis César de Aquino Lemos Filho Federal Rural University of Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil - lcalfilho@ufersa.edu.br Author https://orcid.org/0000-0001-8527-2686 (unauthenticated)
  • Paulo César Moura da Silva Federal Rural University of Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil - paulo.moura@ufersa.edu.br Author
  • Saulo Tasso Araújo da Silva Federal Rural University of Semi-Arid (UFERSA), Department of Engineering and Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil - saulo@ufersa.edu.br Author
  • Eunice Maia de Andrade Federal University of Ceará (UFC), Center for Agricultural Sciences, Department of Agricultural Engineering, Fortaleza, CE - Brazil - eandrade.ufc@gmail.com Author
  • Edmilson Gomes Cavalcante Júnior Federal University of Campina Grande (UFCG), Campina Grande, PB, Brazil. - ediguatu@yahoo.com.br Author

DOI:

https://doi.org/10.5216/reec.v21i1.74981

Keywords:

Extreme events, Project flow, Probability distribution

Abstract

ABSTRACT: The dams, containment basins and terraces are designed in such a way that for a certain precipitation the maximum design flow is estimated. This work aimed to determine the parameters of the IDF (intensity, duration and frequency) equations for the municipalities of the state of Rio Grande do Norte, based on pluviometric data from (1964-2013), provided by EMPARN, using CETESB methodology. The data were organized into excel spreadsheets, determining the annual maximum daily precipitation. The Kolmogorov-Smirnov adhesion test was applied at the 5% significance level for the Gumbel and Weibull distributions to the precipitation data using software R, version 2.12.1. For the validation of the IDF equations, R2 (coefficient of determination) and EPE (standard error of estimation) were used. Adjustment of the maximum precipitation data to the Gumbel distribution was observed for all municipalities evaluated. The indicators of the adjustment quality of the IDF equations presented mean values of 0.988 (R²) and 0.136 mm h-1 (EPE), indicating a good fit. The spatialization of the parameters of the IDF function evidenced the great variability of the precipitations, where the highest values of the parameters K and a were found in the East and West and Agreste and East mesoregions, respectively.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Wesley de Oliveira Santos, FEDERAL UNIVERSITY OF RURAL SEMI-ARID REGION (UFERSA), Pau dos Ferros Campus, Pau dos Ferros, RN - Brazil - wesley.santos@ufersa.edu.br

    Agricultural Engineer, PhD in Soil and Water Management, Professor at the Federal Rural University of the Semi-Arid Region (UFERSA)

  • José Espínola Sobrinho, Federal Rural University of the Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil - jespinola@ufersa.edu.br

    Agricultural Engineer, PhD in Natural Resources, Professor at the Federal Rural University of the Semi-Arid (UFERSA), Department of Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil

  • Luis César de Aquino Lemos Filho, Federal Rural University of Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil - lcalfilho@ufersa.edu.br

    Agricultural Engineer, PhD in Agricultural Engineering, Professor at the Federal Rural University of the Semi-Arid (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil

  • Paulo César Moura da Silva, Federal Rural University of Semi-Arid Region (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil - paulo.moura@ufersa.edu.br

    Agricultural Engineer, PhD in Natural Resources, Professor at the Federal Rural University of Semi-Arid (UFERSA), Department of Environmental and Technological Sciences, Mossoró, RN - Brazil

  • Saulo Tasso Araújo da Silva, Federal Rural University of Semi-Arid (UFERSA), Department of Engineering and Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil - saulo@ufersa.edu.br

    Meteorologist, PhD in Meteorology, Professor at the Federal Rural University of Semi-Arid (UFERSA), Department of Engineering and Environmental Sciences, Mossoró, RN - Brazil

  • Eunice Maia de Andrade, Federal University of Ceará (UFC), Center for Agricultural Sciences, Department of Agricultural Engineering, Fortaleza, CE - Brazil - eandrade.ufc@gmail.com

    Agricultural Engineer, PhD in Renewable Natural Resources, Professor at the Federal University of Ceará (UFC), Center for Agricultural Sciences, Department of Agricultural Engineering, Fortaleza, CE - Brazil

  • Edmilson Gomes Cavalcante Júnior, Federal University of Campina Grande (UFCG), Campina Grande, PB, Brazil. - ediguatu@yahoo.com.br

    Agricultural Engineer, PhD in Soil and Water Management, Laboratory Technician (Hydraulics) from the Federal University of Campina Grande (UFCG), Campina Grande, PB, Brazil.

References

ALHASSOUN, S. A. Developing an empirical formulae to estimate rainfall intensity in Riyadh region. Journal of King Saud University, v.23, p.81-88, 2011.

ALVES, A. V. P.; SANTOS, G. B. DA S.; MENEZES FILHO, F. C. M. De. Análise dos métodos de estimativa para os parâmetros das distribuições de gumbel e gev em eventos de precipitações máximas na cidade de Cuiabá‐MT. REEC – Revista Eletrônica de Engenharia Civil Vol 6 ‐ nº 1 (2013).

ANA - Agência Nacional das Águas. Hidro Web: sistemas de informações hidrológicas. Disponível em:< http://hidroweb.ana.gov.br. Acesso em:> 10 Mar. 2011.

ANA - Agência Nacional de Águas. Atlas Nordeste: abastecimento urbano de água: alternativas de oferta de água para as sedes municipais da Região Nordeste do Brasil e do norte de Minas Gerais. Brasília: ANA, SPR, 2006.

ARAGÃO, R.; FIGUEIREDO, E. E.; SRINIVASAN, V. S.; GOIS, R. S. S. Chuvas intensas no Estado da Paraíba. In: V Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, 2000, Natal. Anais.. Natal: ABRH, 2000. p.74-85.

ARAGÃO, R. DE.; SANTANA, G. R. DE.; COSTA, C. E. F. F. DA.; CRUZ, M. A. S.; FIGUEIREDO, E. E. DE.;SRINIVASAN, V. S.; Chuvas intensas para o estado de Sergipe com base em dados desagregados de chuva diária. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.17, n.3, p.243–252, 2013.

BACK, A.J.; HENN, A. & OLIVEIRA, J.L.R. Heavy rainfall equations for Santa Catarina, Brazil. R. Bras. Ci. Solo, 35:2127-2134, 2011.

BACK, A. J.; OLIVEIRA. J. L. R.; HENN, A. Duration-Frequency relationships of heavy rainfall in Santa Catarina, Brazil. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v.36, p.1015-1022, 2012.

BEIJO, L. A.; MUNIZ, J. A.; CASTRO NETO, P. Tempo de retorno das precipitações máximas em lavras (MG) pela distribuição de valores extremos do tipo I. Ciência e Agrotecnologia, v. 29, n. 3, p.657-667, 2005.

BEN-ZVI, A. Rainfall intensity–duration–frequency relationships derived from large partial duration series. Journal of Hydrology, v.367, p.104–114, 2009.

BERNARD, M. M. Formulas for rainfall intensities of long duration. American Society of Civil Engineers, 40p. 1930.

CECÍLIO, R. A.; PRUSKI, F. F. Interpolação dos parâmetros da equação de chuvas intensas com uso do inverso de potências da distância. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.7, p.501-504, 2003.

CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Drenagem urbana: manual de projeto. 1.ed. São Paulo: DAEE/CETESB, 1986. 466p.

CHOW, V. T. Hanndbook of applied hydrology. New York: McGraw Hill Co, 1964. 42 p.

DAMÉ, R. C. F.; TEIXEIRA, C. F. A.; TERRA, V. S. S.; ROSSKOFF, J.L.C. Hidrograma de projeto em função da metodologia utilizada na obtenção da precipitação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.14, p.46-54, 2010.

DENARDIN, J.L., FREITAS, P.L. Características fundamentais da chuva no Brasil, Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.17, n.10, p.1409-1416, 1982.

ELSEBAIE, I. H. Developing rainfall intensity-duration-frequency relationship for two regions in Saudi Arabia. Journal of King Saud University, v.24, p.131-140, 2012.

EMPARN - Setor de meteorologia da emparn: 20 anos de serviços prestados à sociedade norteriograndense, 2012.

FREIRE, F. G. C.; OLIVEIRA, A. M. DE P.; SOBRINHO, J. E.; BATISTA, R. O.; SANTOS, W. O.; BARRETO, H. B. F.; Estudo das precipitações máximas para o município de Mossoró-RN, Brasil. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada. v.6, nº. 1, p 3-7, 2012.

GARCIA, J. F. DA C.; Análise da precipitação no semiárido potiguar.62 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Sanitária) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), RN, 2011.

GENOVEZ, A. M.; ZUFFO, A. C. Chuvas intensas no Estado de São Paulo: estudos existentes e análise comparativa. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v.5, p.45-58, 2000.

HAKTANIR, T.; COBANER, M.; KISI, O. Frequency analyses of annual extreme rainfall series from 5 min to 24 h. Hydrol. Process. V.24, 2010, 3574‐3588p.

LINSLEY, R. K.; M. A. KOHIER.; J. L. H. Paul Hus. Applied Hydrology, 1949.

MARTINS, S. G.; AVANAZI, J. C.; SILVA, M. L. N.; CURI, N.; NORTON, L. D.; FONSECA, S. Rainfall erosivity and rainfall return period in the experimental watershed of Aracruz, in the Coastal Plain of Espírito Santo, Brazil. Revista Brasileira Ciências Solo, v.34, p.999-1004, 2010.

MARTINS, C. A; ULIANA, E. M; REIS, E. F. Estimativa da vazão e da precipitação máxima utilizando modelos probabilísticos na bacia hidrográfica do rio Benevente. Enciclopédia biosfera, v. 7, p. 1130‐1142, 2011.

MELLO, C. R.; SILVA, A. M.; LIMA, J. M.; FERREIRA, D. F.; OLIVEIRA, M. S. Modelos matemáticos para predição da chuva de projeto para regiões do Estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.7, p.121-128, 2003.

NAGHETTINI, M.; PINTO, E. J. A. Hidrologia e Estatística. Belo Horizonte: CPRM, 552p. 2007.

NEVES, J. A. Um índice de susceptibilidade ao fenômeno da seca para o semiárido nordestino. 2010. 399 p. Tese (Doutorado em Matemática Computacional) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2010.

OLIVEIRA, L. F. C.; ANTONINI, J. C. A.; FIOREZE, A. P.; SILVA, M. A. S. Métodos de estimativa de precipitação máxima para o Estado de Goiás. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.12, p.620-625, 2008.

OLIVEIRA, L. F. C.; VIOLA, M. R.; PEREIRA, S., MORAIS, N. R. Modelos de predição de chuvas intensas para o estado do Mato Grosso, Brasil. Ambi‐Agua, Taubaté, v. 6, n. 3, p. 274‐290, 2011.

OVEREEM, A.; BUISHAND, A.; HOLLEMAN, I. Rainfall depthduration-frequency curves and their uncertainties. Journal of Hydrology, v.348, p.124-134, 2008.

PFAFSTETTER, O. Chuvas intensas no Brasil. Rio de Janeiro: Ministério da Viação e Obras Públicas; DNOS – Departamento Nacional de Obras de Saneamento, 2. ed. 1957. 426p.

PFALTZGRAFF, P. A. DOS S.; MIRANDA, F. S. de. Geodiversidade do estado do Rio Grande do Norte. Torres. -- Recife: CPRM, 2010.

PORTO, R.; ZAHEL, F. K.; TUCCI, C. E. M.; BIDONE, F. Drenagem urbana. In: Tucci, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. 2. Ed. Porto Alegre: ABRH-EDUSP, 2000. 943 p.

PRUSKY, F. F.; CALIJURI, M. L.; BHERING, E. M.; SILVA, J. M. A. Metodologia baseada no uso de sistemas de informações geográficas para a obtenção de equações de chuvas intensas em qualquer localidade do Estado do Paraná. Revista Engenharia na Agricultura, Viçosa, v. 5, n. 3, p. 254-265, 1997.

R Development Core Team R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0, URL http://www.R-project.org/ (2010).

RODRIGUES, J. O.; ANDRADE, E. M. DE; OLIVEIRA, T. S. DE; LOBATO, F. A. De O. Equações de intensidade - duração – frequência de chuvas para as localidades de Fortaleza e Pentecoste, Ceará. Revista Scientia Agrária, v.9, p.511-519, 2008.

SANSIGOLO, C. A. Distribuição de extremos de precipitação diária, temperatura máxima e mínima e velocidade do vento em Piracicaba, SP. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 23, n. 3, p. 341-346, 2008.

SANTOS, G. G.; GRIEBELER, N. P.; OLIVEIRA, L. F. C. Chuvas intensas relacionadas à erosão hídrica. Revista Brasileira Engenharia de Agrícola e Ambiental, v.14, p.115-123, 2010.

SILVA, B. M. Chuvas intensas em localidades do estado de Pernambuco. Recife: UFPE, 2009. 100p. Dissertação Mestrado.

SOBRINHO, V. F.; RODRIGUES, J. O.; MENDONÇA, L. A. R.; ANDRADE, E. M. de.; TAVARES, P. R. L. Desenvolvimento de equações Intensidade-Duração-Frequência sem dados pluviográficos em regiões semiáridas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.18, n.7, p.727–734, 2014.

SOUZA, V. A. S. De.; Nascimento, R. K. Do.;NUNES, M. L. A.; ROSA, A L D Da.; Análise de chuvas intensas por meio da desagregação de precipitações diárias de Jaru e Machadinho d’Oeste– RO, Brasil. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 8, n. 1, p. 80-85, jan/mar de 2013.

TEIXEIRA, C. F. A.; DAMÉ, R. De C. F.; SIQUEIRA, G. DO A.; BACELAR, L. C. S. D. Vazão máxima de projeto: Metodologia para dimensionamento de bueiros em áreas agrícolas. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.17, p.49-56, 2011.

Downloads

Published

2026-06-28

Issue

Vol. 21 No. 1 (2026): [REEC] Revista Eletrônica de Engenharia Civil - Vol. 21, n° 1, 2026

Section

Hidrologia

License

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos: Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.

How to Cite

SANTOS, W. DE O. et al. Parameters of the Intense Rains Equations (IDF) for the State of Rio Grande do Norte. REEC - Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 21, n. 1, p. 1–12, 28 Jun.2026.