Determinação de parâmetros ótimos da equação intensidade, duração e frequência de chuvas utilizando otimização heurística

Abstract

Tendo em vista que as curvas de intensidade, duração e frequência (curvas IDF) são escassas e em alguns casos desatualizadas para o Estado de Goiás, o presente trabalho tem por objetivo elaborar um algoritmo capaz de tratar os dados de chuvas, oriundos de pluviômetros do INMET, e, posteriormente, através do uso de algoritmos heurísticos, criar um programa capaz de determinar os parâmetros $K$, $a$, $b$ e $c$ através do método de desagregação de chuvas. A distribuição probabilística utilizada foi a distribuição de Gumbel, a qual foi avaliada através do teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. Em seguida, os algoritmos: genético, de colônia de formigas, de enxame de partículas, polinização de flores e de evolução diferencial foram utilizados para a determinação dos parâmetros. Posteriormente foi realizado um teste de ajuste através do coeficiente de determinação ajustado, do índice de concordância de Wilmott e do coeficiente de confiança para mensurar o desempenho dos modelos propostos. Os resultados obtidos mostraram que os algoritmos conseguem resolver o problema de maneira eficaz, tendo destaque para o algoritmo de polinização de flores e o de evolução diferencial, que apresentaram um desvio-padrão baixo e alta velocidade de processamento. Em relação ao coeficiente de determinação ajustado, ao índice de concordância de Willmott e ao coeficiente de confiança, nenhum deles apresentaram valores inferiores à 0,9945, 0,9950 e 0,9923, respectivamente. Dessa forma, o modelo e os parâmetros obtidos descrevem de maneira eficaz os dados de chuva para as cidades analisadas, recebendo classificação de desempenho ótimo. Por fim, conclui-se que a ferramenta elaborada nesse trabalho cumpre o objetivo proposto, servindo não só como uma ferramenta de cálculo prático, mas também como material de estudo.