Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao parte1 Thiago Quintiliano de Castro.pdf: 5430014 bytes, checksum: f3e872648dc1cc1c6c038172a0c1138e (MD5) Previous issue date: 2011-09-22 / This study aimed to evaluate the experimental performance of three types of permeable pavements constructed in three different structural conditions in order to control runoff in urbanized areas of the city of Goiania, Goias, adapting to the legal requirements and using local manufactured materials. It was evaluated nine experimental plots of 3.2 m² as the following types: PAV - concrete block "paver", PCP - porous concrete plate and GCC - concrete block "concregrama" and the following structural conditions: I - base of sand and natural subgrade, II - base of sand and compacted subgrade and III - base of sand, gravel subbase and compacted subgrade. Using an artificial rain simulator, 18 tests were performed with two pre-defined rain, a medium intensity (69 mm / h) and a high intensity (180 mm / h). The subgrade soil and building materials were characterized, measured the surface and subsurface runoff, and moisture of the layers of the pavement. The parameters of the models of Horton and Green-Ampt were obtained by adjusting the calculated data infiltration. Combinations PCP-II, PCP-III, II-CCG, CCG-III and PAV-III showed little or no runoff. The delay and persistence in critical times of the runoff hydrograph also secured good results to the PCP, which generally showed higher soaking times (7,2 to 30,4 minutes) compared to the other types of pavement. The structure that showed the best hydrological performance was the III, whose results ranged from 0 to 0,19 for the runoff coefficient. The results showed that porous pavements evaluated in this study contribute to the reduction of runoff, because of low runoff coefficients (0 to 0,36) obtained. Constructive guidelines on the type of permeable pavement that performed better were drawn and described. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho experimental de três tipos de pavimentos permeáveis construídos em três condições estruturais diferentes com vistas ao controle do escoamento superficial em áreas urbanizadas do município de Goiânia, Goiás, adequando-se às exigências legais e utilizando-se de materiais provenientes de fabricantes locais. Foram avaliadas nove parcelas experimentais de 3,2 m² conforme os seguintes tipos de revestimento: PAV - Bloco de concreto maciço tipo paver , PCP Placa de concreto poroso e CCG Bloco de concreto vazado tipo concregrama , e as seguintes condições estruturais: I - base de areia e subleito natural, II - base de areia e subleito compactado e III - base de areia, sub-base de brita tipo 1 e subleito compactado. Utilizando-se de um simulador de chuva artificial, foram realizados 18 ensaios com duas chuvas pré-definidas, uma de média intensidade (69 mm/h) e outra de alta intensidade (180 mm/h). Foram caracterizados o solo do subleito e os materiais de construção, medidos os escoamentos superficial e subsuperficial, bem como a umidade das camadas dos pavimentos. Os parâmetros dos modelos de Horton e de Green-Ampt foram obtidos por meio do ajuste dos dados calculados de taxa de infiltração. Os pavimentos PCP-II, PCP-III, CCG-II, CCG-III e PAV-III apresentaram pouco ou nenhum escoamento superficial. O retardo e o prolongamento nos tempos críticos do hidrograma de escoamento superficial também garantiram bons resultados ao revestimento PCP, que no geral apresentou os maiores tempos de embebição (7,2 a 30,4 minutos) em comparação aos demais tipos de revestimento. A estrutura que apresentou o melhor desempenho hidrológico foi o Trecho III, cujos resultados variaram de 0 a 0,19 para o coeficiente de escoamento. A análise dos resultados mostrou que os pavimentos permeáveis avaliados neste trabalho contribuem à redução do escoamento superficial, em razão dos baixos coeficientes de escoamento (0 a 0,36) obtidos, assim como ao armazenamento temporário de águas de chuva e ao incremento da infiltração de água no solo urbano. As diretrizes construtivas do tipo de pavimento permeável que obteve melhor desempenho foram traçadas e descritas.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-05T08:37:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cláudia de Sousa Guedes - 2015.pdf: 10944316 bytes, checksum: eb54cff6fee4c1a5927f502848b16acc (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-05T08:43:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cláudia de Sousa Guedes - 2015.pdf: 10944316 bytes, checksum: eb54cff6fee4c1a5927f502848b16acc (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T08:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cláudia de Sousa Guedes - 2015.pdf: 10944316 bytes, checksum: eb54cff6fee4c1a5927f502848b16acc (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / This study evaluated the performance of permeable pavements with coatings the type Paver, Porous and Concregrama under different basic conditions in order to control runoff at the source. Were simulated by means of a simulated rainfall, the rain event intensity 100.80 mm/h with a duration of 30 minutes and 64.20 mm/h for 60 minutes, on the floor constructed in three different structural conditions. The stretch I with 15 cm storage layer, the stretch II with 7 cm and the stretch III with only 4 cm. The tests were performed in duplicate and all simulations were performed 36. The pavements were evaluated for the generation runoff, storage and retention of the flow. The nine permeable pavements evaluated in this study allowed a reduction of more than 50% of the runoff and the delay on average 17 minutes runoff, as well as the temporary storage of rainwater. In terms of coefficient C, the structure that presented the best hydrologic performance was the stretch I, the results varied from 0 to 0.20. Only pavements with Paver coating showed runoff. / Neste trabalho foi avaliado o desempenho de pavimentos permeáveis com revestimentos do tipo Paver, Poroso e Concregrama sob diferentes condições de base, com vista no controle de escoamento superficial na fonte. Foram simulados, por meio de um simulador de chuva, eventos de chuva de intensidade de 100,80 mm/h com duração de 30 minutos e 64,20 mm/h e duração de 60 minutos, sobre os pavimentos construídos em três condições estruturais diferentes. O trecho I com 15 cm de camada de armazenamento, o trecho II com 7 cm e o trecho III com apenas 4 cm. Os ensaios foram feitos em duplicata e ao todo foram realizadas 36 simulações. Os pavimentos foram avaliados quanto à geração de escoamento, armazenamento e retenção do escoamento. Os nove pavimentos permeáveis avaliados nesta pesquisa permitiram a redução de mais de 50% do escoamento superficial e o retardo em média de 17 minutos do escoamento superficial, bem como o armazenamento temporário das águas pluviais. Em termos de coeficiente C, a estrutura que apresentou o melhor desempenho hidrológico foi o trecho I, cujos resultados variaram de 0 a 0,20. Apenas pavimentos com o revestimento Paver apresentaram escoamento superficial.

A infiltração das águas de chuva dentro dos lotes urbanos é uma possível forma de promover o controle descentralizado do escoamento superficial na origem, com vistas ao gerenciamento das águas pluviais urbanas e conseqüente atenuação das cheias. Neste trabalho, foram conduzidos ensaios de campo com trincheiras de infiltração, em dois solos distintos, um arenoso e outro argiloso, com o objetivo de avaliar quantitativamente o comportamento hidráulico das estruturas de infiltração em resposta a volumes de escoamento. As trincheiras foram alimentadas com volumes de água controlados, e o campo de umidade do experimento foi monitorado com sonda de nêutrons, durante o processo de redistribuição da água no solo. Foi realizada a modelagem matemática do fenômeno bidimensional de infiltração em torno de trincheiras de seção retangular, em resposta à entrada de águas pluviais provenientes de áreas impermeabilizadas contíguas. A comparação entre os resultados experimentais e simulados pela equação bidimensional de Richards indica uma pequena defasagem dos valores de volume infiltrado e umidade do solo nos processos de infiltração e drenagem interna simulados em relação aos observados. A capacidade de infiltração da trincheira mostrou-se maior nos dados observados, possivelmente devido à simplificação de distribuição unimodal dos diâmetros dos poros adotada na modelagem numérica, uma vez que, experimentalmente, observou-se multimodalidade nos dois solos estudados. A curva de van Genuchten é, juntamente com a equação de Richards, a base do modelo computacional, e divergências no seu ajuste em relação aos dados observados podem conduzir a pequenas divergências dos volumes infiltrados e perfis de umidade ao longo do processo de infiltração simulado, em relação ao observado. São apresentadas algumas considerações de dimensionamento sobre a implantação de trincheiras de infiltração em lotes residenciais, bem como discussões com respeito aos planos diretores urbanos. É apresentado um estudo simplificado, baseado no método racional, sobre a redução no hidrograma de cheia proporcionada pelo uso de trincheiras em uma micro bacia urbana, o qual revelou reduções da ordem de até 94% do deflúvio superficial direto gerado pelo lote. / Stormwater infiltration process at the scale of housing is a possible way to promote the decentralized runoff control in order to manage the urban water and to attenuate flood peaks. In this work, field essays with infiltration devices at two different soils, either sandy and clay-loam soils, are assessed in order to study the hydraulic behavior of infiltration trenches to attenuate incoming runoff volume inputs. The infiltration trench experiments set a controlled water supply for specific boundary conditions, and the experimental moisture field were monitored with neutron probe during the water redistribution process at soil core. Bi-dimensional (2D) mathematical modeling is depicted at specific boundary conditions with a rectangular-trench layout, thereby mimicking a potential situation of runoff incoming from adjacent impervious areas. The comparison between experimental and numerical results, simulated by two-dimensional Richards\' equation, shows a small lag-time difference of both infiltrated volumes and soil moisture contents during infiltration and drainage periods. The trench infiltration capacity of observed data appears to be greater than simulated results, possibly due to an overall simplification of a uni-modal, homogeneous pore diameter distribution adopted by the modeling scheme. Experimental retention curves outline indirect evidences of multi-modal, heterogeneous behavior of pore structure. Bon van Genutchen-type retention curve and Richards-momentum equations represent the baseline approach to the computational model of non-saturated soils. Some fitting discrepancies between observed and simulated results could lead to negligible different estimations of infiltrated volumes and moisture profiles. Finally, further discussions on project design and best management practices (BMPs) of infiltration trenches at housing scale as well discussions on urban master plan are outlined herewith. A simplified study, based on rational method, is presented on the reduction of incoming hydrograph with the use of infiltration trenches. Preliminary results perform volume reductions of approximately 94% from incoming runoff generated at housing lots.

A infiltração das águas de chuva dentro dos lotes urbanos é uma possível forma de promover o controle descentralizado do escoamento superficial na origem, com vistas ao gerenciamento das águas pluviais urbanas e conseqüente atenuação das cheias. Neste trabalho, foram conduzidos ensaios de campo com trincheiras de infiltração, em dois solos distintos, um arenoso e outro argiloso, com o objetivo de avaliar quantitativamente o comportamento hidráulico das estruturas de infiltração em resposta a volumes de escoamento. As trincheiras foram alimentadas com volumes de água controlados, e o campo de umidade do experimento foi monitorado com sonda de nêutrons, durante o processo de redistribuição da água no solo. Foi realizada a modelagem matemática do fenômeno bidimensional de infiltração em torno de trincheiras de seção retangular, em resposta à entrada de águas pluviais provenientes de áreas impermeabilizadas contíguas. A comparação entre os resultados experimentais e simulados pela equação bidimensional de Richards indica uma pequena defasagem dos valores de volume infiltrado e umidade do solo nos processos de infiltração e drenagem interna simulados em relação aos observados. A capacidade de infiltração da trincheira mostrou-se maior nos dados observados, possivelmente devido à simplificação de distribuição unimodal dos diâmetros dos poros adotada na modelagem numérica, uma vez que, experimentalmente, observou-se multimodalidade nos dois solos estudados. A curva de van Genuchten é, juntamente com a equação de Richards, a base do modelo computacional, e divergências no seu ajuste em relação aos dados observados podem conduzir a pequenas divergências dos volumes infiltrados e perfis de umidade ao longo do processo de infiltração simulado, em relação ao observado. São apresentadas algumas considerações de dimensionamento sobre a implantação de trincheiras de infiltração em lotes residenciais, bem como discussões com respeito aos planos diretores urbanos. É apresentado um estudo simplificado, baseado no método racional, sobre a redução no hidrograma de cheia proporcionada pelo uso de trincheiras em uma micro bacia urbana, o qual revelou reduções da ordem de até 94% do deflúvio superficial direto gerado pelo lote. / Stormwater infiltration process at the scale of housing is a possible way to promote the decentralized runoff control in order to manage the urban water and to attenuate flood peaks. In this work, field essays with infiltration devices at two different soils, either sandy and clay-loam soils, are assessed in order to study the hydraulic behavior of infiltration trenches to attenuate incoming runoff volume inputs. The infiltration trench experiments set a controlled water supply for specific boundary conditions, and the experimental moisture field were monitored with neutron probe during the water redistribution process at soil core. Bi-dimensional (2D) mathematical modeling is depicted at specific boundary conditions with a rectangular-trench layout, thereby mimicking a potential situation of runoff incoming from adjacent impervious areas. The comparison between experimental and numerical results, simulated by two-dimensional Richards\' equation, shows a small lag-time difference of both infiltrated volumes and soil moisture contents during infiltration and drainage periods. The trench infiltration capacity of observed data appears to be greater than simulated results, possibly due to an overall simplification of a uni-modal, homogeneous pore diameter distribution adopted by the modeling scheme. Experimental retention curves outline indirect evidences of multi-modal, heterogeneous behavior of pore structure. Bon van Genutchen-type retention curve and Richards-momentum equations represent the baseline approach to the computational model of non-saturated soils. Some fitting discrepancies between observed and simulated results could lead to negligible different estimations of infiltrated volumes and moisture profiles. Finally, further discussions on project design and best management practices (BMPs) of infiltration trenches at housing scale as well discussions on urban master plan are outlined herewith. A simplified study, based on rational method, is presented on the reduction of incoming hydrograph with the use of infiltration trenches. Preliminary results perform volume reductions of approximately 94% from incoming runoff generated at housing lots.