Influência do tamanho de séries temporais de precipitação em simulações de sistemas de aproveitamento de água pluvial em edificações

Autor: 
Matheus Soares Geraldi
Orientador: 
Enedir Ghisi
Resumo: 

Este trabalho avaliou a influência do uso de diferentes tamanhos de séries temporais de precipitação em simulações de sistemas de aproveitamento de água pluvial em edificações. O objetivo principal foi verificar qual tamanho de série temporal consegue produzir resultados significativamente similares aos resultados obtidos com o uso de uma série histórica. O estudo foi feito para uma amostra de treze cidades localizadas em diferentes países. Foram utilizadas séries históricas de 30 anos de dados diários como referência e, a partir destas, foram criadas séries temporais curtas, ou seja, 30 séries de 1 ano, 29 séries de 2 anos, etc. Com as séries temporais curtas e as séries históricas, utilizou-se o programa computacional Netuno para realizar simulações e comparar os resultados. Foi definido um modelo de simulação com parâmetros fixos, como área de captação e número de moradores, e foram variados outros parâmetros, como o tamanho da série temporal e a demanda de água pluvial. Para comparar os resultados, realizou-se uma análise quantitativa a partir de três comparações: diferença entre os potenciais de economia gerados para os mesmos volumes de reservatório; volumes ideais de reservatório; e potencial de economia de água potável correspondente ao volume ideal de reservatório. A partir da contabilização da frequência dos resultados similares, foram determinados tamanhos de séries temporais representativos (quando pelo menos 90% dos resultados foram similares aos da série histórica) para cada cidade. Foi realizada a validação do tamanho de série representativo por meio de uma segunda etapa de simulação utilizando uma série de um período diferente do período utilizado na simulação inicial. Paralelamente, foi realizada uma análise qualitativa por meio da comparação de características pluviométricas das séries históricas com características pluviométricas das séries temporais curtas que geraram resultados similares aos da série histórica. Como resultados, foram obtidos diferentes tamanhos de séries temporais representativas dependendo da cidade. A menor série temporal representativa encontrada foi 6 anos, e a maior, 20 anos. Percebeu-se que para sete das treze cidades avaliadas, séries temporais de 15 anos foram suficientes para representar resultados similares aos da série histórica. Concluiu-se que o uso de séries temporais curtas no lugar de séries históricas para simulação de sistemas de aproveitamento de água pluvial é válido e principalmente dependente da quantidade média anual de dias sem precipitação e sazonalidade, características pluviométricas da região. Em casos de cidades com características pluviométricas semelhantes às das cidades avaliadas neste estudo, podem ser utilizados tamanhos representativos conforme os determinados, porém, uma análise específica é necessária em casos de caracterização pluviométrica muito diferente. Além disso, a partir da análise qualitativa, concluiu-se que a quantidade média anual de dias sem precipitação foi a característica mais importante na avaliação da representatividade de séries temporais curtas no lugar de séries históricas para simulação de sistemas de aproveitamento de águas pluviais.

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