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Modelagem computacional com aplicação de técnicas de desenvolvimento de baixo impacto na bacia urbana do riacho Moxotó na cidade de Recife/PE

O crescimento desordenado das cidades tem provocado alterações no ciclo hidrológico, as quais refletem-se em problemas de alagamentos nas áreas urbanas. As principais alterações dizem respeito aos impactos dos sistemas de drenagem urbana que provocam a diminuição da infiltração e interceptação e o a...

Full description

Main Author: FERREIRA, Edinilson de Castro
Other Authors: CABRAL, Jaime Joaquim da Silva Pereira
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:
Engenharia Civil
Drenagem urbana
Desenvolvimento de baixo impacto
SWMM
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26312
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id ir-123456789-26312
recordtype dspace
spelling ir-123456789-263122019-10-26T05:07:21Z Modelagem computacional com aplicação de técnicas de desenvolvimento de baixo impacto na bacia urbana do riacho Moxotó na cidade de Recife/PE FERREIRA, Edinilson de Castro CABRAL, Jaime Joaquim da Silva Pereira http://lattes.cnpq.br/6674786970822392 http://lattes.cnpq.br/2072476094919725 Engenharia Civil Drenagem urbana Desenvolvimento de baixo impacto SWMM O crescimento desordenado das cidades tem provocado alterações no ciclo hidrológico, as quais refletem-se em problemas de alagamentos nas áreas urbanas. As principais alterações dizem respeito aos impactos dos sistemas de drenagem urbana que provocam a diminuição da infiltração e interceptação e o aumento do escoamento superficial. A cidade do Recife reflete bem essas alterações, com um processo de ocupação desordenado somado a um sistema de drenagem bastante vulnerável, por estar em cotas baixas e assim sofrer interferência dos níveis da maré. Como forma de minimizar essas alterações, a ciência e os gestores passam a considerar a possibilidade da implantação de sistemas sustentáveis de drenagem, ou técnicas de desenvolvimento de baixo impacto (LID), analisando a possibilidade de as mesmas funcionarem em consonância com sistemas tradicionais. Este trabalho propõe-se a analisar, quais os benefícios, em termos hidrológicos, da aplicação das técnicas de baixo impacto em uma área urbana, tendo como área piloto a bacia do riacho Moxotó, localizada na cidade do Recife/PE. A bacia do Moxotó abrange parte dos bairros da Cohab e do Barro e o todo o bairro do Ibura e tem como afluentes principais os canais do Ibura e o riacho do Moxotó. Utilizando o modelo SWMM (Storm Water Model Management) e seus recursos de aplicação LID, foram realizadas inicialmente modelagens do cenário considerado de pré-desenvolvimento, com apoio de ortofotos da área de 1974, e do cenário atual. Essas duas modelagens serviram de apoio para aplicação dos modelos com os cenários de aplicação de técnicas LID, uma vez que as mesmas visam replicar a condição de pré-desenvolvimento da área em termos hidrológicos. As técnicas LID analisadas nesse estudo foram: pavimento permeável, detenção em lote e aplicação de uma bacia de detenção. As modelagens foram feitas por eventos observados de chuva, o qual foi utilizado um evento de junho de 2014. Para calibração do modelo, foi realizada uma medição de vazão no exutório da bacia. Os resultados demonstraram um aumento de 2,7 vezes do pico de vazão e de 1,9 o volume total de escoamento com a urbanização. Após a aplicação das técnicas LID no cenário atual, os resultados demostraram que a aplicação de uma bacia de detenção foi o que apresentou melhores resultados em relação a redução do volume total escoado, diminuindo 62% deste. Já em relação a atenuação do pico de vazão a aplicação de pavimentos permeáveis apresentou o melhor desempenho, com uma redução de 60%. A partir dos resultados é possível concluir que as técnicas LID pavimento permeável e detenção em lotes auxiliam a redução de escoamento, sendo uma alternativa viável em áreas densamente urbanizadas. Já o uso de uma grande bacia de detenção, apesar dos melhores resultados em termos hidrológicos, requer grandes investimentos. CAPES The disorderly growth of cities has caused changes in the hydrological cycle, which are reflected in flooding problems in urban areas. The main changes relate to the impacts of urban drainage systems that reduce the infiltration and interception and increase the surface runoff. The city of Recife reflects these alterations well, with a disorderly occupation process added to a very vulnerable drainage system, because it is at low levels and thus undergoes interference from tide levels. As a way of minimizing these changes, scientists and managers now consider the possibility of implementing sustainable drainage systems, or low-impact development techniques (LIDs), analyzing the possibility that they work in line with traditional systems. This paper proposes to analyze the hydrological benefits of the application of low impact techniques in an urban area. The pilot area is the Moxotó stream basin, located in the city of Recife / PE. The Moxotó basin covers part of the neighborhoods of Cohab and Barro and the entire neighborhood of Ibura and has as main tributaries the channels of the Ibura and the creek of the Moxotó. Using the SWMM (Storm Water Model Management) model and its LID application resources, modeling of the pre-development scenario, with orthophotos support from the 1974 area, and the current scenario were initially performed. These two models served as support for the application of the models with the application scenarios of LID techniques, since they aim to replicate the pre-development condition of the area in hydrological terms. The LID techniques analyzed in this study were: permeable pavement, batch detention and application of a detention basin. The modeling was done by observed events of rain, which was used an event of June 2014. For calibration of the model, a flow measurement was carried out in the exudation of the basin. The results showed a 2.7 fold increase in peak flow and 1,9 fold total flow with urbanization. After applying the LID techniques in the current scenario, the results demonstrated that the application of a detention basin was the one that presented the best results in relation to the reduction of the total volume drained, decreasing 62% of this. Regarding the attenuation of the peak of flow, the application of permeable pavements presented the best performance, with a reduction of 60%. From the results it is possible to conclude that the LID permeable pavement and batch detention techniques help to reduce the flow, being a viable alternative in densely urbanized areas. Already the use of a large basin of detention, despite the best hydrological results, requires greats investments. 2018-09-06T21:55:11Z 2018-09-06T21:55:11Z 2017-07-31 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26312 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
institution REPOSITORIO UFPE
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FERREIRA, Edinilson de Castro
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description O crescimento desordenado das cidades tem provocado alterações no ciclo hidrológico, as quais refletem-se em problemas de alagamentos nas áreas urbanas. As principais alterações dizem respeito aos impactos dos sistemas de drenagem urbana que provocam a diminuição da infiltração e interceptação e o aumento do escoamento superficial. A cidade do Recife reflete bem essas alterações, com um processo de ocupação desordenado somado a um sistema de drenagem bastante vulnerável, por estar em cotas baixas e assim sofrer interferência dos níveis da maré. Como forma de minimizar essas alterações, a ciência e os gestores passam a considerar a possibilidade da implantação de sistemas sustentáveis de drenagem, ou técnicas de desenvolvimento de baixo impacto (LID), analisando a possibilidade de as mesmas funcionarem em consonância com sistemas tradicionais. Este trabalho propõe-se a analisar, quais os benefícios, em termos hidrológicos, da aplicação das técnicas de baixo impacto em uma área urbana, tendo como área piloto a bacia do riacho Moxotó, localizada na cidade do Recife/PE. A bacia do Moxotó abrange parte dos bairros da Cohab e do Barro e o todo o bairro do Ibura e tem como afluentes principais os canais do Ibura e o riacho do Moxotó. Utilizando o modelo SWMM (Storm Water Model Management) e seus recursos de aplicação LID, foram realizadas inicialmente modelagens do cenário considerado de pré-desenvolvimento, com apoio de ortofotos da área de 1974, e do cenário atual. Essas duas modelagens serviram de apoio para aplicação dos modelos com os cenários de aplicação de técnicas LID, uma vez que as mesmas visam replicar a condição de pré-desenvolvimento da área em termos hidrológicos. As técnicas LID analisadas nesse estudo foram: pavimento permeável, detenção em lote e aplicação de uma bacia de detenção. As modelagens foram feitas por eventos observados de chuva, o qual foi utilizado um evento de junho de 2014. Para calibração do modelo, foi realizada uma medição de vazão no exutório da bacia. Os resultados demonstraram um aumento de 2,7 vezes do pico de vazão e de 1,9 o volume total de escoamento com a urbanização. Após a aplicação das técnicas LID no cenário atual, os resultados demostraram que a aplicação de uma bacia de detenção foi o que apresentou melhores resultados em relação a redução do volume total escoado, diminuindo 62% deste. Já em relação a atenuação do pico de vazão a aplicação de pavimentos permeáveis apresentou o melhor desempenho, com uma redução de 60%. A partir dos resultados é possível concluir que as técnicas LID pavimento permeável e detenção em lotes auxiliam a redução de escoamento, sendo uma alternativa viável em áreas densamente urbanizadas. Já o uso de uma grande bacia de detenção, apesar dos melhores resultados em termos hidrológicos, requer grandes investimentos.
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