Este trabalho avaliou a deposição úmida de duas localidades da cidade de São Paulo (Universidade Presbiteriana Mackenzie localizada na região central e no IAG/USP localizado na zona oeste de São Paulo) e uma localidade pertencente ao município de Cubatão (CEPEMA), na Baixada Santista. O período de estudo compreendeu os meses de julho/2009 a agosto/2010 para o IAG/USP e Cubatão; enquanto que o conjunto amostral no Mackenzie é referente ao período de julho de 2002 a outubro de 2008. A partir da comparação com dados climatológicos verificaram-se para ambas as regiões que o ano de 2009 teve um inverno anomalamente chuvoso; e o ano de 2010 apresentou um verão seco. Observaram-se diferentes faixas de concentrações médias ponderadas por volume (MPV) dos íons majoritários para cada região: Cubatão, onde os íons dominantes foram: cloreto (60,3 mol L-1), sódio (51,4 mol L-1), sulfato (24,0 mol L-1), amônio (23,3 mol L-1) e nitrato (17,4 mol L-1); enquanto que na região do IAG/USP os íons dominantes foram: amônio (25,5 mol L-1) e nitrato (16,3 mol L-1). Obtiveram-se valores médios de pH em água de chuva de 4,8 e 5,3 em Cubatão e São Paulo respectivamente. Registraram-se 12 eventos (em 99) de chuvas ácidas em Cubatão e apenas um entre 59 eventos no IAG/USP. Estimou-se a contribuição marinha para os íons Ca2+, Na+, Mg2+, K+, Cl- e SO42-, observou-se que o íon de referência mais adequado para tal estimativa em São Paulo foi o sódio, entretanto para Cubatão o íon mais adequado foi o magnésio. A partir destas premissas pode se destacar que os íons potássio, cálcio e sulfato apresentaram baixa influência marinha em ambas as regiões (<11%), entretanto, o íon cloreto apresentou grande contribuição marinha (>63%) para os dois municípios. A análise estatística multivariada para São Paulo destacou o papel da relação entre o íon amônio com sulfato e nitrato no processo de neutralização da acidez da atmosfera; além da relação da brisa marítima com as concentrações dos íons sódio e cloreto, principalmente no período chuvoso. Ressalta-se também que a contribuição de sódio e cloreto não foi unicamente oceânica e que processos antrópicos e/ou naturais continentais desconhecidos contribuíram para estas concentrações. / This study evaluated the wet deposition of two localities in São Paulo city (University of Mackenzie in the central region and the University of Sao Paulo, IAG/USP, in the west area) and one in Cubatão (CEPEMA), both in Sao Paulo State. The sampling period happened from July 2009 to August 2010 in the IAG/USP and CEPEMA; while the samplings in the Mackenzie were from July 2002 to October 2008. The climatological data analysis showed that the year 2009 had an abnormally rainy winter, and 2010 presented a dry summer for both regions. The major ion volume weight mean (WMV) concentrations for Cubatão were: chloride (60.3 mol L-1), sodium (51.4 mol L-1), sulfate (24, 0 mol L-1), ammonium (23.3 mol L-1) and nitrate (17.4 mol L-1), while in the IAG / USP the dominant ions were: ammonium (25.5 mol L-1) and nitrate (16.3 mol L-1). The average rainwater pH values in CEPEMA and in IAG/USP reached 4.8 and 5.3 respectively. The acid rain events were recorded in 12 samples of Cubatão (from 99 totals) and only one (from 59 total samples) in the IAG/USP. The marine contribution were estimated for Ca2+, Na+ / Mg2+, K+, Cl- and SO42- and was observed that the most appropriate reference ion for this estimative in Sao Paulo was the sodium, however to Cubatão the most appropriate ion was magnesium. From these premises it is emphasized that the potassium, calcium and sulfate showed low marine influence in both regions (<11%), however the chloride ion showed large marine contribution (> 63%) for the two regions. Multivariate statistical analysis to Sao Paulo rainwater has highlighted the role of the relation between ammonium with sulfate and nitrate in the process of neutralizing the acidity of the atmosphere, besides of the relation of sea breeze with the concentrations of sodium and chloride ions, especially in the rainy season. The results also emphasized that the contribution of sodium and chloride was not natural oceanic only and anthropogenic and/or natural unknown sources on the continent contributed to these concentrations.

Devido à intensificação das atividades industriais e agrícolas, aliada ao grande crescimento urbano e ao aumento exponencial da população no último século, a pressão sobre os recursos hídricos se intensificaram drasticamente. Sendo assim, existe a necessidade de se buscar novas fontes de abastecimento público de água. A captação de água pluvial remonta a milhares de anos, no entanto, por se tratar de uma área onde os estudos são recentes, muitas dúvidas permeiam sobre o método a ser adotado para a implantação de sistemas de captação pluvial, de forma que garanta a saúde de seus usuários. Desta forma, procurando acrescentar cientificamente e analisar novas possibilidades para sistemas de aproveitamento de água pluvial, este projeto objetivou analisar e caracterizar a qualidade da água em diversos pontos em um sistema de captação, armazenamento e utilização de água pluvial, instalado no Laboratório de Ecologia Isotópica do CENA/USP no município de Piracicaba, SP. Foi construído um sistema em escala real contendo cinco recipientes de 100 L para o descarte de primeiras águas, totalizando aproximadamente 3,3 mm de água descartada, com duas cisternas de 5 mil litros cada para armazenar a água captada. Foram coletadas amostras de água em sete pontos do sistema totalizando 36 análises por evento pluviométrico. Os parâmetros analisados foram pH, condutividade elétrica (CE), nitrogênio total (NT), carbono inorgânico dissolvido (DIC), carbono orgânico dissolvido (DOC) e oxigênio dissolvido (OD). As análises de OD foram descontinuadas após a constatação de que o OD, nas diferentes etapas do sistema, não apresentavam diferenças estatísticas devido ao esquema utilizado na montagem do sistema. O pH coletado sempre apresentou valores mais altos que os valores da precipitação, tendendo a diminuir conforme a água captada era descartada atingindo uma média de pH de 6,1 quando a água encontrava-se nas cisternas. A CE e o NT apresentaram valores mais altos que os valores encontrados na precipitação com um decaimento significativo para cada etapa de descarte, assim como apresentaram correlação com a intensidade pluviométrica e o intervalo de estiagem entre eventos pluviométricos. O desvio padrão de CE tendeu a diminuir a cada etapa de descarte, demonstrando que o sistema de descarte atuava como um homogeneizador da água coletada, independente das características pluviométricas. Os parâmetros de DIC também apresentaram valores maiores que os encontrados na água de chuva, assim como apresentaram queda significativa conforme a quantidade de água descartada. Os parâmetros de DOC não apresentaram qualquer correlação com a quantidade de água descartada ou com os parâmetros pluviométricos. Concluiu-se que o sistema de descarte de primeiras águas tem um papel fundamental na qualidade final da água captada. Assim como, que a recomendação da ABNT, de descartar os primeiros 2 mm de chuva, condiz exatamente com o ponto onde se obtêm a melhor qualidade de água com o mínimo de perda. Foi possível constatar que o intervalo de estiagem e a intensidade pluviométrica influenciaram diretamente na qualidade da água que será coletada. / Due to increasing industrial and agricultural activities, coupled with the extensive urban growth and the exponential increase in population in the last century, the pressure on water resources has intensified dramatically. Thus, there is a need to seek new sources of public water supply. The collection of rainwater goes back thousands of years, however, because it is an area where the studies are recent, many questions permeate on the method to be adopted for the implementation of rainwater harvesting systems, as well as ensure health of its users. Thus, seeking to add scientifically and analyze new possibilities for harnessing rainwater systems, this project aims to analyze and characterize water quality at various points in a system of capture, store and use rainwater, at the Laboratory of Isotope Ecology CENA / USP in Piracicaba, SP. A system has been built in real scale with five drums of 100 L for discarding of first waters, totaling approximately 3.3 mm discarted water, with two cisterns of 5000 liters each to store the collected water. Were seven sampling points totaling 36 analyzes per rainfall event. Parameters of pH, electrical conductivity (CE), total nitrogen (TN), dissolved inorganic carbon (DIC), dissolved organic carbon (DOC) and dissolved oxygen (OD) were analyzed. Analyses of OD were discontinued after the realization that the OD, in the different stages of the system, showed no statistical differences due to the layout of the system. The analyzed pH always showed a higher values than the precipitation and has tended to decrease as the collected water was discarded. Showing an average pH of 6.1 when the water reaches the cistern. The values of EC and NT were higher than the values found in precipitation and tended to decrease gradually in each stage of disposal system of the first water, as also showed a correlated pattern with the rainfall intensity and with the interval between rainfall events. The CE standard deviation tend to decrease at each step of the disposal system of the first water, demonstrating that the disposal system of the first water serves as a homogenizer of water captured, regardless of the rainfall characteristics. The parameters of DIC also showed higher values than those found in rain water, and showed a gradual decrease in each stage of disposal system of the first water. The parameters of DOC showed no correlation with the amount of discarted water or with the rainfall parameters. It was concluded that the disposal system of the first waters has a key role in the final quality of water abstracted. As well as the recommendation of ABNT, of discarding the first 2 mm of rain, matches exactly the point where you can get the best quality water with minimal loss. It was found that the drought period and the rainfall intensity directly influence the quality of water that will be collected.

Em caráter experimental, a tese examina o desempenho de sistemas de biorretenção na mitigação da poluição difusa ocasionada pelas águas de chuva. A avaliação dessa tecnologia ambiental urbana partiu da construção de um modelo de manejo dos escoamentos pluviais, utilizando uma matriz orgânica composta por vegetação, solo e agregados para retenção e tratamento inicial localizados. O protótipo, em escala 1:1, implementado na Cidade Universitária Armando Salles de Oliveira (CUASO-USP), São Paulo, SP, é composto por dois canteiros isolados entre si, que recebem as vazões através da sarjeta na via adjacente. Com preenchimentos iguais, os canteiros receberam coberturas vegetais distintas: gramado (G), com uma única espécie de gramínia, e jardim (J), com forrações, herbáceas e arbustos diversos, predominantemente nativos. O experimento foi monitorado por um ano, entre março de 2012 e março de 2013, quando foram coletados os dados referentes ao seu funcionamento e eficiência em sete eventos chuvosos paulistanos. A compilação dessas informações permitiu a análise comparativa da qualidade da água dos escoamentos antes e depois da passagem pelos canteiros. Com recursos da FUNDEP, FCTH e LabVERDE, a pesquisa interdepartamental e interdisciplinar, desenvolvida numa cooperação entre a FAU-USP e a Escola Politécnica-USP, busca oferecer respostas às hipóteses com que trabalha a Arquitetura da Paisagem ao propor soluções naturalizadas de manejo dos escoamentos pluviais em complementação às técnicas convencionais atualmente empregadas nas cidades brasileiras, tomando a cidade de São Paulo como cenário. Como efeito do processo histórico de canalização do seu patrimônio hídrico, ocupação das áreas de várzea e impermeabilização, a população paulistana e da RMSP tem sofrido com enchentes que se agravam com o crescimento urbano e com a intensificação das chuvas. As soluções imediatistas para essa situação crítica seguem a práxis das obras convencionais de engenharia, que segregam a drenagem urbana dos processos ecológicos e hidrológicos e não contribuem para melhoria da qualidade ambiental dos escoamentos antes de destiná-los aos corpos hídricos superficiais, o que agrava o quadro generalizado de poluição dos rios e córregos urbanos. Os resultados do experimento prático atestam o desempenho da biorretenção na mitigação da poluição difusa, com reduções médias das cargas poluidoras acumuladas de 89,94% para o gramado e 95,49% para o jardim, que foi comprovadamente mais eficiente. Aliados ao estudo de tipologias paisagísticas já utilizadas com sucesso em outras cidades do mundo, esses resultados poderão corroborar o processo de transição na infraestrutura de São Paulo, respaldando tecnicamente e cientificamente as soluções investigadas de manejo das águas de chuva através da biorretenção no tratamento dos espaços abertos e na conformação de uma Infraestrutura Verde na cidade. / This thesis experimentally assesses the performance of bioretention systems in mitigating nonpoint-source pollution caused by runoff. A 1:1 scale experiment of a stormwater management facility was built in USP Campus based in São Paulo, SP. This prototype has been evaluated for one year, since March 2012, over its technical efficiency to improve water quality by analyzing runoff samples collected in its inlet and outlet. Combining landscape architecture and hydraulic engineering knowledge, this experiment consists of two independent vegetated plots connected to the gutter through a concrete channel, which drives the runoff into the facility from the avenue next to it. Each plot has its own spillway, where samples were collected for laboratory analysis under 22 water quality parameters and thus compared to gutter runoff. Regarding construction techniques, it was decided to apply simplified solutions without unnecessary expenses, but that ensured feasibility, solidity and isolation to the plots from the ground on all faces. As for filling the model, it was chosen to use the same material for both facilities, laid out from bottom to surface: 60cm of broken rocks, 15cm of gravel, coconut geotextile fabric, 5cm of coarse sand and, finally, 45 to 75cm of planting substrate with side slopes and covered with mulch. Regarding vegetation cover, two sets of plants have been used in the bioretention cells as a research strategy to compare the efficiency among different models in stormwater management, considering other issues in addition to improving the environmental quality of water, such as maintenance, adaptation and development of species and visual interest. Thus, the experiment plots were filled with the same substrate but with different vegetable toppings, according to the following configuration: mixed garden (M) - ground covers with predominance of native shrubs and herbaceous vegetation, and lawn (L) - covered only with emerald grass carpet (Zoysia japonica), which has been extensively used for lawns all over the country. This experimental model has provided scientific answers that attest the effectiveness of techniques using vegetated surfaces to retain and treat stormwater. Its results have attested the performance of bioretention for diffuse pollution mitigation, with average reductions of accumulated pollutant loads of 89.94% in the lawn (L) and 95.49% in the mixed garden (M), which wasproven to be more efficient. This research developed by USP Faculty of Architecture and Urbanism in partnership with Polythecnic School, does not aim to threat conventional methods of urban drainage in local cities, but to join them in the efforts of reaching solutions and technical knowledge that are suitable for urban ecosystems and harmless to environment and landscape.

Apesar da grande área ocupada pelo Cerrado no território brasileiro e de sua importância ecológica e hidrológica, ainda é desconhecida a repartição da água das chuvas no gradiente fisionômico da vegetação nesse bioma. No presente estudo quantificamos a interceptação da água das chuvas e a umidade do solo, para estabelecer correlações entre as características estruturais da vegetação, representadas principalmente pela área basal, e os dados hidrológicos. Para tanto, quantificamos a transprecipitação e o escoamento pelo tronco das árvores, em 15 parcelas representativas do gradiente fisionômico entre o cerrado típico e o cerradão, localizados na Estação Ecológica de Assis (EEcA), SP, para obtenção da proporção da precipitação efetiva que atravessa o dossel e chega à superfície do solo, em comparação com a precipitação total, quantificada a céu aberto. Os indivíduos lenhosos em cada parcela com DAP 5 cm foram identificados e medidos. A quantidade de transprecipitação foi tanto maior quanto menos complexa a estrutura da vegetação, sendo também influenciada pelas características da chuva incidente. A proporção da transprecipitação também foi fortemente influenciada pela estrutura da vegetação, porém, não foi detectada influência das características das chuvas. Assim, foi possível concluir que, em ambiente de Cerrado, é a estrutura da vegetação que influencia de forma decisiva a proporção de água que alcançará o solo sob forma difusa. A facilidade em captar a água da chuva e escoá-la pelo tronco variou em função de atributos da árvore, sendo que árvores mais altas e com copa volumosa escoaram maior quantidade, enquanto árvores de crescimento monopodial, tronco ereto e reto e copa compacta têm maior eficiência de captação. O agrupamento das parcelas em diferentes fisionomias resultou em diferenças significativas nas taxas de precipitação efetiva e interceptação, indicando que elas devem ser caracterizadas hidrologicamente como ambientes distintos, onde há gradação na quantidade de água que chega ao solo em função do gradiente de biomassa. A transição da entrada de água ao solo no gradiente do Cerrrado é crescente e contínua, desde as comunidades menos densas (cerrado típico) até as comunidades mais densas (cerradão). A dinâmica e a disponibilidade de água do solo foram mais influenciadas pelas propriedades do solo do que pela cobertura vegetal, quando ambos os fatores são variáveis. Concluímos que, em regiões nas quais a água é um recurso escasso, o manejo visando controlar a biomassa da vegetação é um recurso válido, visto que os resultados apontam para a importância das fisionomias mais abertas do Cerrado para a produção hídrica. / Despite the large area occupied by the Cerrado in Brazil and its ecological and hydrological importance, the rainfall partioning in the physiognomy gradient of the vegetation in this biome is still to be ellucidated. In this study, we quantified rainfall interception and the of soil moisture to establish correlations between vegetation structure, represented by the basal area, and hydrological data. Therefore, we quantified the troughfall and stemflow of trees in 15 plots representing the physiognomic gradient between typical cerradão and cerradão, located at Assis Ecological Station (EEcA), SP, to obtain the net rainfall reaching the ground, compared to the total precipitation quantified at open adjacent area. The woody plants with DBH 5 cm were identified and measured in every plot. Troughfall was lower when the vegetation structure was more complex, and was not influenced by micrometeorological factors. We concluded that, in Cerrado, vegetation structure decisively influences the proportion of rainfall to reaching the soil. The stemflow amount was greater the larger the tree and the tree canopy, while trees with monopodial growing, erect and straight trunk and compact canopy had more capture efficiency. Grouping plots by Cerrado physiognomies resulted in significant differences in both net precipitation and interception, indicating that they must be categorizes as hydrologically distinct environments. There is increasing and continuous transition from the more open communities (cerrado típico) to the forest physiognomies (cerradão) in the proportion of rainfall retained by the canopies. The dynamics and the availability of soil water were more influenced by soil properties than the vegetation cover, when both factors varies. This study points out the importance of low biomassa Cerrado physiognomies for hydric production and we concluded that, when and where water is a scarce resource, controlling vegetation biomass can be recommended to aiming at water production.

Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana Cristina da Costa.pdf: 2443313 bytes, checksum: df3d1e0d636be7307896158776a53208 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / The objective of this study was to size the reservoir for rainwater harvesting system in the Campos Gerais of Paraná according to the methodologies proposed by the ABNT (2007), considering the impacts of climate change projected until the end of the 21st century on the fifth report of the IPCC. On this paper, the methodologies for calculation of final volume of rainwater reservoir proposed by ABNT (2007) were used, as well the historical series of rainfall data and those projected for two possible climatic scenarios were used. Through the PGECLIMA_R tool, it was possible to project the precipitation levels predicted in the best and the worst climatic scenario by the end of the century, in order to size the reservoir and analyze the impacts caused by climate change under the final volume of the rainwater reservoir. It was concluded that the designer should take into account the expected climate changes for the design of storage reservoirs and the use of rainwater, since these presented large volume variations according to each applied methodology and for each simulated scenario. When designing future precipitation data, the PGECLIMA_R software presented itself as an important tool to be used in the area of civil construction, urban and development planning. / O objetivo deste estudo foi dimensionar o reservatório para águas pluviais para a Região dos Campos Gerais do Paraná de acordo com as metodologias propostas pela ABNT (2007), considerando para tanto os impactos das alterações climáticas projetadas até o final do século XXI do quinto relatório do IPCC. Para realização deste trabalho foram utilizadas as metodologias de cálculo de volume final de reservatório de água pluvial propostas pela ABNT (2007), série histórica de dados pluviométricos assim como os projetados para dois possíveis cenários climáticos. Através da ferramenta PGECLIMA_R foi possível projetar os níveis de precipitação previstos no melhor e no pior cenário climático para o final do século, e desta forma dimensionar o reservatório e analisar os impactos causados pelas alterações climáticas sob o volume final do reservatório para águas pluviais. Concluiu-se que os métodos de dimensionamento estudados possuem grande sensibilidade quanto às alterações climáticas, sendo assim o projetista deve levar em consideração as alterações climáticas previstas para proceder com o dimensionamento de reservatórios de armazenamento e utilização das águas pluviais, uma vez que estes apresentaram grandes variações de volume de acordo com cada metodologia aplicada e para cada cenário simulado. Ao projetar dados de precipitação futuros, o software PGECLIMA_R apresentou-se como uma importante ferramenta a ser utilizada na área da construção civil, de planejamento e desenvolvimento urbano.

Neste trabalho, o método de extração em fase sólida (SPE) com análises por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) foi desenvolvido para a determinação de levoglucosano em amostras de água de chuva da região de Ribeirão Preto-SP, Brasil. O monossacarídeo levoglucosano foi proposto como um marcador específico para queima de biomassa, uma vez que o mesmo é liberado durante a pirólise da celulose em temperaturas acima de 300ºC. Após a otimização das variáveis SPE, as melhores condições dentre as avaliadas foram as seguintes: cartuchos SPE recheados com a fase extratora quitosana (1,0 g), volume de amostra igual a 5,0 mL, vazão de 1,0 mL min-1, solvente de eluição: metanol (volume igual a 2,5 mL), sem a adição de sal. O método SPE/GC-MS para a determinação de levoglucosano em amostras de chuva apresentou faixa linear no intervalo de concentração de 0,05 µg mL-1 a 0,50 µg mL-1, r 0,9967, exatidão de 95 a 110% e precisão inter ensaios com coeficientes de variação (CV) menores que 15%, exceto para o limite de quantificação (0,05 µg mL-1) o qual apresentou CV inferior a 20%. Segundo as determinações (SPE/GC-MS) de levoglucosano em amostras de água de chuva coletadas no período 03/08/2011 à 09/04/2012, as concentrações médias de levoglucosano na safra de cana-de-açúcar são aproximadamente quatro vezes superior ao período de entressafra. Este fato é justificado pela elevada taxa de queima da palha da cana-de-açúcar na região de Ribeirão Preto-SP no período safra, e consequentemente, maior emissão de material particulado para a atmosfera incluindo levoglucosano, COD, entre outros. / In this work, the method of solid phase extraction (SPE) with gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) analysis was developed for the determination of levoglucosan in rainwater samples collected in the region of Ribeirão Preto-SP, Brazil. The monosaccharide levoglucosan (1,6-Anhydro--D- Glucopyranose) was proposed as a specific marker for biomass burning, since it is released during the pyrolysis of cellulose at temperatures above 300 ° C. After optimization of the SPE variables, the best conditions were found to be as follows: SPE cartridges filled with the extraction phase chitosan (1,0 g), sample volume equal to 5,0 mL, flow rate of 1,0 mL.min-1 and elution with methanol (volume of 2,5 mL) without added salt. The use of the method SPE/GC-MS for to determination of levoglucosan in rainwater samples was in the range of concentration going from 0,05 to 0,50 g.mL-1, r 0,9967. The accuracy was 95-110%, determination of the inter assay precision gare coefficients of variation (CV) less than 15%, except for the limit of quantification (0,05 g.mL-1), for which CV was less than 20%. According to SPE/GC-MS determinations of levoglucosan in rainwater samples collected between 03/08/2011 and 09/04/2012, the average concentrations of this compound found during the harvest of sugar cane were approximately four times those obtained during the off-season. This fact is explained by the high rate of sugar cane burning in Ribeirão Preto-SP during harvest, which culminates in larger emissions of particulate matter to the atmosphere, including levoglucosano and COD, among others.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-23T20:23:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 2836417 bytes, checksum: 2cdd94bdd76f148a97ee697f9b586f06 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-23T20:24:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 2836417 bytes, checksum: 2cdd94bdd76f148a97ee697f9b586f06 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T20:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 2836417 bytes, checksum: 2cdd94bdd76f148a97ee697f9b586f06 (MD5) Previous issue date: 2016-07-11 / O estudo tem como objetivo geral avaliar o potencial do aproveitamento da água de chuva na cidade de Belém-PA, destacando a viabilidade econômica na percepção do consumidor residencial e o reflexo na despesa com a produção de água potável pela concessionária de abastecimento. Na quantificação do sistema de aproveitamento foi utilizado o método de Ghisi et al. (2006), além da série temporal de precipitação no período de 30 anos (1984 a 2013), da base de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A série histórica de precipitação mostrou que Belém possui dois períodos bem definidos no ano, um chuvoso de dezembro a maio, e outro menos chuvoso de junho a novembro, além disto, o fato de Belém não apresentar períodos completamente secos. Para a análise da viabilidade econômica na ótica do consumidor residencial foi elaborado dois cenários, com e sem os custos de implantação do sistema de aproveitamento. Obtendo-se o primeiro cenário inviável e para o segundo viável economicamente. Na ótica da concessionária de abastecimento, o aproveitamento mostrou ser economicamente viável. / The study evaluated the potential of rainwater utilization in Belém-PA, with emphasis on the economic viability of the residential consumer perception and the reflection in spending on the production of drinking water by the supply utility. In quantifying the utilization system was used the method of Ghisi et al. (2006). Was using a precipitation temporality series in the 30-year period (1984-2013), the database of the National Institute of Meteorology (INMET). The historical series of precipitation indicated that Belém has two defined periods in the year, a rainy December to May, and another less rainy June to November, the fact that Belém does not display completely dry periods. For the analysis of economic viability in the view of the residential customer was prepared two scenarios, with and without the deployment costs of utilization system. Obtaining the first scenery unfeasible, and the second economically viable. In the perspective of supply concessionaire, the use is economically viable.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-09-26T19:00:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luciana Cristina da Costa.pdf: 9370898 bytes, checksum: 7b508cff344555ff949952d7da020a01 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T19:00:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luciana Cristina da Costa.pdf: 9370898 bytes, checksum: 7b508cff344555ff949952d7da020a01 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / O objetivo deste estudo foi dimensionar o reservatório para águas pluviais para a Região dos Campos Gerais do Paraná de acordo com as metodologias propostas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), considerando para tanto os impactos das alterações climáticas projetadas até o final do século XXI do quinto relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. Para realização deste trabalho foram utilizadas as metodologias de cálculo de volume final de reservatório de água pluvial propostas pela ABNT, série histórica de dados pluviométricos assim como os projetados para dois possíveis cenários climáticos. Através da ferramenta PGECLIMA_R foi possível projetar os níveis de precipitação previstos no melhor e no pior cenário climático para o final do século, e desta forma dimensionar o reservatório e analisar os impactos causados pelas alterações climáticas sob o volume final do reservatório para águas pluviais. Concluiu-se que os métodos de dimensionamento estudados possuem grande sensibilidade quanto às alterações climáticas, sendo assim o projetista deve levar em consideração as alterações climáticas previstas para proceder com o dimensionamento de reservatórios de armazenamento e utilização das águas pluviais, uma vez que estes apresentaram grandes variações de volume de acordo com cada metodologia aplicada e para cada cenário simulado. Ao projetar dados de precipitação futuros, o software PGECLIMA_R apresentou-se como uma importante ferramenta a ser utilizada na área da construção civil, de planejamento e desenvolvimento urbano. / The objective of this study was to size the reservoir for rainwater harvesting system in the Campos Gerais of Paraná according to the methodologies proposed by the ABNT (2007), considering the impacts of climate change projected until the end of the 21st century on the fifth report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. On this paper, the methodologies for calculation of final volume of rainwater reservoir proposed by ABNT (2007) were used, as well the historical series of rainfall data and those projected for two possible climatic scenarios were used. Through the PGECLIMA_R tool, it was possible to project the precipitation levels predicted in the best and the worst climatic scenario by the end of the century, in order to size the reservoir and analyze the impacts caused by climate change under the final volume of the rainwater reservoir. It was concluded that the designer should take into account the expected climate changes for the design of storage reservoirs and the use of rainwater, since these presented large volume variations according to each applied methodology and for each simulated scenario. When designing future precipitation data, the PGECLIMA_R software presented itself as an important tool to be used in the area of civil construction, urban and development planning.

Water source of life"! Research conducted so far, about life on earth that are proven and tested as we are today would not exist if there was no water. Any form of life depends on water for their survival and for their development; even life forms for more primitive depend on water to survive. Only 2.8%, ie a very low percentage of the universe on the Water Planet Earth is sweet and much of it is unfit for human consumption and requires the use of high technology to make water potable. In this setting, unless we take immediate action we will not have the liquid of life, and following this thought and the ways proposed in the meeting of 92 countries in Rio, in its action plan for the 21st century, aiming at the sustainability of life on Earth, in one of its 40 chapters, Agenda 21 addresses the "conservation and management of natural resources." Therefore, the adoption of measures that will qualify for the management and promote changes in the perception of how to work in relation to impacts on catchment and natural resource conservation, and "Think Globally and Act Locally" (Agenda 21) is the purpose this work. In this scenario applies today the polluter-pays principle. Thus the actual charge to the water, which is a high value, encourages water rationing benefit while minimizing the impacts of their scarcity. Innovations in saw the need to establish standards for the construction of toilets and other equipment that would reduce consumption. But that alone is not enough, it is necessary to promote alternatives to find a solution for use in a home rainwater on items that do not require investment in benefit it. It follows therefore that the various solutions over the years has been researched and proven to lower investment cost and installation of a system to capture rainwater, which allows an economy of treated water in more that 41% only use in toilets according to studies conducted in the Netherlands. The analysis of these facts justify the proposal of the work, which is looking for innovations result from a millennial issue, especially for the process of cutting costs, reducing the use of natural resources as: "Use of Rainwater without treatment in a Residential ". / Água fonte da vida ! Pesquisas realizadas, até o momento, sobre a vida na terra são provadas e comprovadas que não existiríamos como somos hoje se não houvesse água. Qualquer forma de vida depende da água para a sua sobrevivência e para o seu desenvolvimento; mesmo formas de vidas por mais primitivas dependem da água para sobreviver. Somente 2,8%, ou seja, um percentual muito baixo diante do universo da Água do Planeta Terra é doce e grande parte desta é imprópria para o consumo humano sendo necessário o emprego de alta tecnologia para tornar a água potável. Diante deste cenário, se não tomarmos uma atitude imediata não teremos mais o líquido da vida, e seguindo este pensamento e os caminhos propostas no encontro dos países na Rio 92, em seu plano de ação para o século 21, visando a sustentabilidade da Vida na Terra, em um dos seus 40 capítulos, a Agenda 21 aborda a conservação e manejo dos recursos naturais . Portanto, a adoção de medidas para que venham qualificar a gestão e promover alterações na percepção quanto à forma de trabalhar em relação aos impactos causados na captação e conservação dos recursos naturais, e Pensar Globalmente e Agir Localmente (Agenda 21) é o propósito deste trabalho. Diante deste cenário aplica-se hoje o princípio do poluidor-pagador. Com isso a própria cobrança realizada sobre a água, que é um valor elevado, incentiva o racionamento da água beneficiada, minimizando os impactos da sua escassez. Nas inovações viu-se a necessidade de estabelecer normas para a construção de bacias sanitárias assim como outros equipamentos que reduzissem o consumo. Mas somente isso não basta, é necessário à promoção de alternativas em busca de uma solução para uso em uma residência da água da chuva em itens que não necessitem o investimento em beneficiá-la. Conclui-se, portanto que das diversas soluções que ao longo dos anos vem sendo pesquisado e comprovadamente a de menor custo de investimento e a instalação de um sistema de captação de água de chuva, qual possibilita uma economia de água tratada em mais de 41% somente na utilização em vasos sanitários conforme estudos realizados na Holanda. As análises destes fatos justificam a presente proposta do trabalho, que tem por resultado buscar inovações de um assunto milenar, principalmente, para o processo de redução de custos, redução do uso dos Recursos Naturais como; Aproveitamento de Água de Chuva sem Tratamento em uma Residencial .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The urban growth and the disordered occupation of cities have increased the frequency and severity of flooding in urban areas, which occur mainly due to the modification on rainwater natural infiltration, as a result of soil imperviousness increase. The use of compensatory techniques (CT) for stormwater control has been encouraged through public polices, attempting to apply for sustainable solutions to mitigate the urbanization´s impact. An alternative already widespread in some Brazilian cities is the use of micro reservoirs (MR), which temporarily store volumes from impervious areas, and gradually emptying the water stored. Along this requirement, implementation of Rainwater Harvesting Reservoirs (RHR) to non-potable purposes is often encouraged in order to reduce the consumption of drinking water for less noble purposes, and to preserve the fountainheads. Some bibliographies suggest that in addition to these benefits, the RHR can be considered a CT also, once it stores the stormwater runoff, and therefore, in some cities where the MR is required, many buildings are already using the RHR to replace it. However, there are not many conclusive studies related to the real benefits and impacts that capturing rainwater and its use have on micro drainage networks, and specifically if such technique can be considered as a compensatory one. Thus, the main objective of this research was to evaluate whether RHR can be considered as an alternative to promote the quantitative stormwater control. For that, a comparative analysis was made between the impact that RHR use generates on micro drainage flows and networks, and the impact generated on a MR containing system. Such analysis was performed through a modeling of a urban watershed from Porto Alegre / RS, with 977 ha, 30.720 standard lots and around 70 km of micro drainage networks. The simulated MRs were designed according to the Decree No. 15.371/06 of the city of Porto Alegre, which aim to control the runoff at the source and it resulted in volumes of 3.13 m³ and 3.75 m³ for rainfall project with return period of 5 and 10 years (CP-CP-TR5 and TR10), respectively, answering to the allowable flow restriction at the lot outlet (VR = 0.624 L / s). The micro drainage networks were designed for both situations, with and without MRs, for CP-TR5 and CP-TR10. For sizing of the RHRs a continuous simulation of 12 years of precipitation data and demands series for non-potable uses data was performed, both with time step equal 5 minutes, resulting in volumes of 5.000, 10.000 and 15.000 liters due to the achieved service guarantee. These volumes of RHRs replaced the MRs and new modeling were performed considering observed rainfall data real from the continuum time series. It was found that the RHRs were not effective to maintain the VR at lots outlet, and the restriction value was exceeded for several times. For the simulated time seriess only the volume of 750 m³ would be appropriate to ensure only one offense within 10 years of simulation. That occurs because must have sufficient volume to store the expected drained volume, without spillage, regardless of the reservoir storage condition. However, if there is a very large storage capacity and demands are comparatively small, the reservoir does not empty. It was found, therefore, that exists an antagonism when trying to use the RHR for two functions: runoff control and water supply for non-potable purposes demand, since the attempt to ensure the fulfillment to the first function prevents the deployment of such large volumes. Overtopping of RHRs to 12 critical simulated events committed the microdrainage networks capacity, generating flooding in the streets along several drainage network ranges. Considering the same 12 critical events and MRs in lots were identified only four overflowing and lower overflows, which ended up committing a lower extent of drainage networks. Therefore, based on analysis of the continuous simulation with RHRs, it was found that it is not possible to consider it an equivalent technique to the MRs for storm water runoff control, unless the reservation volumes are extremely high, which would make its implementation on a few square meters lot impossible. / O crescimento urbano e a ocupação desordenada das cidades têm aumentado a frequência e a severidade das enchentes em áreas urbanas, que ocorrem, principalmente, devido à modificação nas condições naturais de infiltração das águas pluviais, decorrentes do aumento da impermeabilização do solo. Em busca de soluções sustentáveis para mitigar os impactos da urbanização, as políticas públicas vêm incentivando o uso de técnicas compensatórias (TC) para o controle do escoamento superficial. Uma alternativa já difundida em algumas cidades brasileiras é o uso de microrreservatório (MR), que armazena temporariamente os volumes oriundos do escoamento das áreas impermeáveis, esvaziando gradativamente a água armazenada. Paralelamente a essa exigência, a implementação de reservatórios para o aproveitamento da água da chuva (RAAC) com fins não potáveis vem sendo incentivada, com o intuito de reduzir o consumo de água tratada para fins menos nobres e preservar os mananciais. Algumas bibliografias sugerem que além desses benefícios, o RAAC pode ser considerado igualmente uma TC, já que armazenaria o escoamento pluvial, e por essa razão, em algumas cidades onde o MR é exigido, muitas edificações já estão utilizando o RAAC em substituição a este. No entanto, verifica-se uma falta de estudos conclusivos a respeito dos reais benefícios e impactos que a captação da água da chuva e seu aproveitamento têm sobre as redes de microdrenagem pluvial e, especificamente, se esta técnica pode ser considerada como compensatória. Assim, o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar se os RAACs podem ser considerados como medidas para o controle quantitativo do escoamento pluvial. Para isso, foi realizada uma análise comparativa do impacto que a sua utilização gera sobre as vazões e redes de microdrenagem, com o impacto gerado em um sistema com MR. A análise foi realizada mediante modelagem matemática de uma bacia hidrográfica urbana da cidade de Porto Alegre/RS, com 977 ha, 30.720 lotes padrão e cerca de 70 km de redes de microdrenagem. Os MRs simulados foram dimensionados de acordo com o Decreto n° 15.371/06 da cidade de Porto Alegre para o controle do escoamento na fonte, resultando em volumes de 3,13 m³ e 3,75 m³, para chuvas de projeto com 5 e 10 anos de período de recorrência (CP-TR5 e CP-TR10), respectivamente, atendendo à vazão de restrição permissível na saída do lote (VR = 0,624 L/s). As redes de microdrenagem foram dimensionadas para as situações que contemplaram os MRs e para a situação sem os MRs, para CP-TR5 e CP-TR10. Para o dimensionamento dos RAACs foi realizada uma simulação contínua de 12 anos de dados de chuvas e série de demandas para fins não potáveis, ambas com intervalo de tempo de 5 minutos, tendo sido determinados os volumes de 5.000, 10.000 e 15.000 litros como os mais adequados para a edificação, em razão da garantia de atendimento atingida. Esses volumes de RAACs substituíram os MRs e novas modelagens foram realizadas considerando tanto eventos de projeto, como as chuvas reais da série contínua. Verificou-se que os RAACs não são eficientes na manutenção da VR na saída dos lotes, sendo que ao longo da série história simulada a mesma foi infringida várias vezes. Para a série histórica simulada apenas um volume de 750 m³ seria adequado para garantir apenas uma infração em 10 anos da simulação. Isso ocorre porque deve haver volume de espera suficiente para armazenar os volumes escoados, sem que haja vertimento, independentemente da condição de armazenamento do reservatório; no entanto, se existe uma capacidade de armazenamento muito grande, e as demandas são comparativamente pequenas, o reservatório não esvazia. Constatou-se, dessa forma, que existe um antagonismo quando se pretende utilizar o RAAC para as duas funções: controle de escoamento superficial e garantia de atendimento à demanda com fins não potáveis, visto que a tentativa de garantir o cumprimento da primeira função inviabiliza a implantação de volumes tão grandes. O extravasamento dos RAACs para 12 eventos críticos simulados comprometeu a capacidade das redes de microdrenagem, gerando armazenamento de água nas ruas ao longo de vários trechos. Considerando os mesmos 12 eventos críticos e os MRs nos lotes foram identificados apenas 4 extravasamentos e menores vazões extravasadas, o que acabou comprometendo uma menor extensão das redes de drenagem. Portanto, com base nas análises da simulação contínua com os RAACs, verificou-se que não é possível considerá-lo uma técnica equivalente aos MRs para o controle do escoamento pluvial, a menos que os volumes de reservação sejam extremamente elevados, o que tornaria impossível a sua implementação em um lote de poucos metros quadrados.