00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/2251
Tipo: Dissertação
Título: Avaliação do funcionamento de um dispositivo de biorretenção: monitoramento e modelagem
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the functioning of a biorretention device: monitoring and modeling
Autor(es): Ferreira, Lucas Tardelly Mariz
Primeiro Orientador: Neves, Marllus Gustavo Ferreira Passos das
metadata.dc.contributor.referee1: Souza, Vladimir Caramori Borges de
metadata.dc.contributor.referee2: Finotti, Alexandra Rodrigues
Resumo: A biorretenção é uma espécie de armadilha para coletar, armazenar, infiltrar e tratar o escoamento de águas pluviais urbanas, consistindo em uma mistura de alta condutividade hidráulica de areia, solo e matéria orgânica, cercada pelos solos nativos, geralmente menos permeáveis. Ela se tornou popular em muitas partes do mundo, mas até agora não foram implementadas como uma prática comum no Brasil. Entretanto, existem algumas biorretenções instaladas em determinadas universidades brasileiras, construídas em escala real, que podem fornecer dados de desempenho tanto quantitativo, quanto qualitativo. Este trabalho é um estudo sobre uma célula de biorretenção construída na Universidade Federal de Alagoas. O dispositivo tem formato prismático com, aproximadamente, 400 cm de comprimento, 160 cm de largura e 100 cm de profundidade, e, divido em 3 camadas, a parte superior com uma mistura de terra preta e húmus, a camada intermediária preenchida por brita e última camada contem areia. Nesse contexto, inicialmente, fez-se uma comparação sobre diferentes formas de concepção do dispositivo entre a célula construída na Universidade Federal de Alagoas e outras projetadas fora e dentro do Brasil. Em síntese, as biorretenções não seguem um padrão, tanto no Brasil, como em outros países. Os únicos aspectos notados em todos os dispositivos analisado foi a camada de zona de raiz e a camada de armazenamento interno de água. Conclui-se que apesar da pouca produção científica produzida no Brasil com esse objeto de estudo, pode-se introduzir essa prática em manuais de drenagem como opção de manejo de águas pluviais. Em seguida foi realizada uma análise de desempenho a partir da porcentagem de eventos totalmente absorvidos sem superar a capacidade máxima de armazenamento.Para isso, foram 18 meses de monitoramento quantitativo onde foram observadas fases do ciclo hidrológico, tais como a precipitação, infiltração e escoamento superficial. Resultados apontaram que a camada de armazenamento absorveu 89% dos eventos e dentre os 11% foram encontrados registros de extravasamento. Contudo, a biorretenção se mostrou eficiente em reduzir o escoamento gerado pela sua área de contribuição e altamente recomendada a sua instalação em lotes residenciais. E por último, aplicou-se um modelo simples de baixa exigência de dados para representar uma biorretenção instalada em escala real. Para isso, é utilizado o método de Puls como ferramenta de simulação quantitativa da biorretenção. Os resultados apontaram bons coeficiente de Nash- Sutcliffe e R² na fase de calibração. Entretanto, parâmetro taxa de infiltração apresentou uma grande variação entre os coeficientes. Contudo, o modelo de Puls se mostrou eficiente ao representar um sistema de biorretenção, mas foi deficiente na simulação de 1 evento no modo reservatório único e de 2 eventos no modo reservatório duplo.
Abstract: The bioretention is a kind of trap to collect, store, infiltrate and treat urban full water runoff, consisting of a mixture of high hydraulic conduction of sand, soil and organic matter, surrounded by native, generally less permeable soils. It has become popular in many parts of the world, but so far, it has not been implemented as a common practice in Brazil. However, there are some bioretentions installed in certain Brazilian universities, built in real scale that can provide quantitative and qualitative performance data. This work is a study on a bioretention cell constructed at the Federal University of Alagoas. The device is prismatic in shape with approximately 400 cm long, 160 cm wide and 100 cm deep and, divided into 3 layers, an upper part with a mixture of black earth and humus, an intermediate layer satisfies by gravel and last layer contains sand. In this context, initially, a comparison was made on different forms of device design between a cell constructed at the Federal University of Alagoas and others designed for inside Brazil. In summary, as bioretentions do not follow a pattern, both in Brazil and in other countries. The only ones was noticed on all the devices analyzed for a root area layer and a layer of internal water storage. It is concluded that in spite of the little scientific production is not with this object of study, it is possible to introduce the practice in manuals of drainage as the option of handling of rainwater. Then a performance analysis was performed from the update of fully absorbed events without exceeding a maximum storage capacity. For this, it has 18 months of quantitative monitoring where phases of the hydrological cycle are observed, such as precipitation, infiltration and surface runoff. Results showed that the storage layer absorbed 89% of the events and of the 11% found extravasation records. However, a bioretenation was efficient in reducing the flow generated by its contribution area and highly recommended its installation in residential lots. And finally, a simple low-data-demand model is applied to represent a real-scale bioretenation. For this, the Puls Method is used as a quantitative bioretention simulation tool. The results showed good Nash-Sutcliffe and R² coefficients in the calibration phase. However, the parameter infiltration rate presents a great variation between the coefficients. However, the Puls model proved to be efficient when representing a bioretention system, but it was deficient in the simulation of 1 event in the single reservoir mode and 2 events in the double reservoir mode.
Palavras-chave: Drenagem urbana
Águas pluviais - Monitoramento
Biorretenção
Método de Puls
urban drainage
Rainwater - Monitoring
Biorretention
Puls Method
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento
Citação: FERREIRA, Lucas Tardelly Mariz. Avaliação do funcionamento de um dispositivo de biorretenção: monitoramento e modelagem. 2017. 83 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2251
Data do documento: 24-abr-2017
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