O processo de acelerada expansão urbana observado no Brasil a partir de meados do século XX, sem planejamento adequado, resultou em ocupação de áreas de risco de inundações urbanas por parte da população de baixa renda, gerando prejuízos sociais. Além disso, potencializou-se o risco de inundações por meio da impermeabilização do território, supressão da mata ciliar e retificação e canalização dos córregos. Com vistas à redução no risco de inundações em áreas urbanas, faz-se necessário, além da adoção de medidas mitigadoras nos locais assolados pelo problema, um disciplinamento adequado do uso e da ocupação do solo nas áreas ainda não urbanizadas da bacia, abordando a questão da drenagem. No entanto, o planejamento territorial urbano não é atribuição do sistema gestor de recursos hídricos, mas do município como um todo, de modo que há vários setores da gestão municipal que devem ser envolvidos nesse processo. Em meio a diferentes prioridades, a questão da drenagem urbana não tem sido satisfatoriamente abordada. Nesse contexto decisório a respeito do planejamento, é fundamental, portanto, que haja uma metodologia que possa conciliar os julgamentos divergentes e, por vezes, conflitantes acerca da alternativa mais adequada de uso e ocupação do solo. Os sistemas de suporte à decisão multicriteriais permitem contornar este problema, além de possibilitarem trabalhar com critérios incomensuráveis, de modo que se configuram como uma opção promissora para o planejamento territorial urbano. O objetivo deste trabalho foi justamente aplicar três métodos diferentes de análises multicriteriais ao planejamento de uso e ocupação do solo de uma bacia hidrográfica ainda em urbanização (rio Mineirinho, em São Carlos - SP) para escolher uma alternativa de uso e ocupação do solo dentre três possíveis. A primeira consistia em um futuro provável com base no histórico de urbanização da bacia e no Plano Diretor Municipal; a segunda, idem, com o acréscimo de um reservatório proposto no Plano Diretor de Drenagem Urbana de São Carlos; e a última propunha medidas de adequação da ocupação urbana ao sistema natural de drenagem. Dever-se-iam considerar os julgamentos de diferentes atores sociais e buscar a redução no risco de inundações urbanas. Um dos métodos utilizados, o Processo Analítico Hierárquico foi considerado menos adequado ao problema proposto que os outros dois (fuzzy-TOPSIS e fuzzy-ELECTRE). E apesar da dificuldade encontrada em realizar uma reunião com um conjunto de seis diferentes atores sociais para debater seus pontos de vista acerca de critérios de escolha e alternativas de uso e ocupação do solo na bacia, foi possível verificar as preferências do conjunto. Em geral, deseja-se alguma intervenção estrutural significativa para mitigar o problema das inundações, como o reservatório proposto no Plano Diretor de Drenagem Urbana de São Carlos. Embora os participantes da pesquisa tenham mostrado interesse pela proteção ambiental, não preferiram, em comparação às demais, a alternativa de uso e ocupação do solo que favorecia a adequação da ocupação urbana ao sistema natural de drenagem. / The process of accelerated urban expansion observed in Brazil from the second half of the 20th century on, without adequate planning, resulted in the occupation of areas with risk of flooding by the population of lower income, what caused social loss. Besides, waterproofing of the territory, suppression of the riparian forest, and straightening and channeling of rivers increased the risk of flooding. In order to reduce this risk in urban areas, in addition to adopting mitigating measures on the spots affected by the problem, it is necessary to discipline the use and occupation of the soil where it has not yet been urbanized, taking into consideration the drainage matter. However, urban territory planning is not only attributed to the managers of the water systems, but to the city as a whole. This way, there are various sectors of the municipal management that should be involved in this process. Among different priorities, the matter of urban drainage has not been satisfactorily discussed. Thus it is fundamental to find a method to conciliate divergent judgements about the most adequate alternative for the use and occupation of the soil. The multicriteria decision support systems are able to do this and to work with incommensurable criteria, and therefore they are a promising option to apply in the context of urban territory planning. The main objective of this work was precisely using three different methods of multicriteria analysis in the planning of the soil use and occupation of the Mineirinho watershed (São Carlos - SP), which is still in the midst of an urbanization process, in order to choose one of the three possible alternatives of soil use and occupation. The first one consisted on a probable future, based on the watershed urbanization history and the Municipal Directive Plan; the second one, idem, with the addition of a reservoir proposed in the Urban Drainage Directive Plan of São Carlos; and the last one presented measures to adequate the occupation of the basin to the natural drainage system. The judgement of different social actors and the reduction of the urban flooding risk should be taken into account. One of the used methods - the Analytic Hierarchy Process (AHP) - was considered less suitable to the proposed problem than the other two (fuzzy-TOPSIS and fuzzy-ELECTRE). And although there was some difficulties to hold a meeting with a group of six different social actors who would debate their points of view concerning the choice criteria and the alternatives of soil use and occupation, it was possible to verify the preferences of the group. In general, they want a significant structural intervention to mitigate the urban flood problem, like the reservoir proposed in the Urban Drainage Directive Plan of São Carlos. In spite of the fact that the social actors showed interest for the environmental protection, they did not prefer, when comparing to the other alternatives, the one that most favored the adequacy of the urban occupation to the natural drainage system.

Devido às conseqüências, cada vez mais freqüentes, provocadas por enchentes ao longo da história da cidade de São Carlos, SP, houve grande interesse em analisar as áreas mais afetadas desta cidade, pois as inundações atingem a população de forma intensa e provoca prejuízos sociais e econômicos. Entre essas razões o crescimento da urbanização pode ser apontado como causa da intensa modificação no uso do solo, que diminui a infiltração e aumenta o volume de escoamento superficial, tendo como conseqüência alterações no ciclo hidrológico. Em consideração a todas essas questões, este trabalho visa contribuir na avaliação das condições de urbanização e seu impacto nos hidrogramas de cheias em pontos críticos da área urbana de São Carlos. Além disso, este estudo pretende subsidiar novos projetos, bem como na verificação hidráulica das estruturas de macrodrenagem, focalizando o Plano Diretor de Drenagem Urbana desta cidade. O modelo EESC foi utilizado para determinar hidrogramas de cheias, através de três metodologias estabelecidas, mais especificamente o método de Nash, o do Soil Conservation Service (SCS) e o método de regionalização de Diaz e Tucci. Como resultados, algumas sugestões foram feitas na condição de auxiliar projetos de engenharia do sistema de macrodrenagem, buscando a segurança e bem estar da população e eficiência dos sistemas. / São Carlos city, state of São Paulo, Brazil, has been struck by flood events. Several are the reasons why such floods have become more and more frequent, contributing to socials and economics damages. Among these reasons one that can be pointed out is the increase of urbanization, which causes intense modifications in the soil use, decreases the infiltration and increases the run off and, consequently, changes the hydrological cycle. This work aims to contribute to the evaluation of the conditions of urbanization and its impacts on the floods hydrographs in critical points of the urban area of São Carlos. The main purpose of the study is to provide technical information for new projects as well as for the hydraulic verification of the existing macrodrainage structures, focusing on the master plan of urban drainage of the city. The EESC model was used to determine the floods hydrographs by three established methods, more specifically the method of Nash, SCS (Soil Conservation Service) and the regionalization method of Diaz and Tucci. As a result, some suggestions have been made in order to guide engineering projects of macrodrainage system, which seek for the safety and welfare of the population and the efficiency of the systems.

Um calibrador automático multiobjetivo para o Storm Water Management Model (SWMM) foi desenvolvido utilizando o método de otimização multiobjetivo Non Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA II) com elistismo controlado (Deb & Goel, 2001). O programa utiliza o código fonte do SWMM na etapa de avaliação das soluções, para determinar o valor das vazões simuladas, utilizado no cálculo das funções objetivo (FOs). Os testes do calibrador foram aplicados a dois sistemas diferentes, sendo o primeiro uma bacia exemplo hipotética disponibilizada no pacote de instalação do SWMM e o segundo a bacia do córrego do Gregório, localizada no município de São Carlos (SP). Foi realizada a análise de sensibilidade para os dois sistemas, visando determinar os parâmetros a serem calibrados. De modo geral, a porcentagem de áreas impermeáveis e os parâmetros de rugosidade e de infiltração apresentaram maior influência sobre a resposta do sistema em termos de vazão de pico e volume total escoado das bacias. O programa desenvolvido se mostrou eficiente para ambos os sistemas calibrados, com coeficientes de eficiência de Nash & Sutcliffe (1970) médios de 0,99 para a bacia exemplo e 0,87 para a bacia do córrego do Gregório, respectivamente, com um número reduzido de iterações. Construído o calibrador, testes foram realizados para identificar a melhor combinação de FOs e a abordagem multievento mais eficiente. Para tanto, foram testadas 55 diferentes combinações de FOs duas a duas. Os resultados evidenciaram que a melhor combinação testada foi a F2-F6, e a abordagem multievento mais eficiente foi a avaliação da médias das FOs, considerando todos os eventos utilizados na etapa de calibração. Cabe ressaltar que estas conclusões se aplicam somente ao sistema considerado neste estudo. Por fim, a validação comprovou a eficiência do calibrador, aplicada a 10 eventos distintos registrados na bacia do córrego do Gregório, com coeficiente de eficiência médio de 0,84. / An automatic multiobjective calibrator for the Storm Water Management Model (SWMM) was developed using the Non Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA II) method with controlled elitism (Deb & Goel, 2001). The software uses the SWMM source code for evaluating the solutions, to determine the simulated flow values, used in the objective functions (OFs) calculation. The calibrator tests were applied on two different systems, a hypothetical example basin provided jointly to the SWMM installation package, and the basin of Gregório stream, located in São Carlos (SP). The sensitivity analysis was performed for both systems to determine the parameters to be calibrated. Generally, the percent of imperviousness, the roughness and infiltration parameters variations resulted in large modifications on the system response in terms of peak flow and total runoff volume. The developed software proved to be efficient for both calibrated systems, presenting an average of the Nash & Sutcliffe (1970) efficiency coeficient of 0.99 and 0.87 for the example basin and the Gregório stream basin, respectively, with a few number of iterations. After the calibrator built, tests were conducted aiming to identify the best OFs combination and the more efficient multievent approach. Thus, 55 different combinations in pairs of OFs were tested. The results showed that the best combination tested was the F2-F6 and most efficient multievent approach was the evaluation of the OFs means, considering all the calibration events. It is worth noting that these conclusions apply only to the system considered in this study. Finally, the validation confirmed the calibrator efficiency, applied to 10 different events recorded in the Gregório stream basin, presenting an average of the efficiency coeficient of 0.84.

Low impact developments (LID) have been used to mitigate the effects of urbanization on the hydrological cycle. However, there is a lack of studies on LID performance in subtropical climates and under potential impacts of climate change scenarios. This dissertation evaluated the impacts of two climate change scenarios (RCP 4.5 and 8.5) on urban drainage with pollutants and their effect on LID practice efficiency located in a subtropical climate, with Cfa classification according to Köppen and Geiger. First, the inlet quantity and quality parameters were calibrated. The buildup/washoff model was evaluated, comparing load calibration and concentration of pollutants: chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC), phosphate (PO4) (NH3), iron (Fe), cadmium (Cd) and zinc (Zn). Pollutant washing was studied in the area of the bioretention catchment using historical rainfall data between 2013 and 2017, analyzing the influence of the buildup/washoff parameters of each pollutant in the input mass. Afterwards, Eta5x5km (INPE) climate change scenarios were disaggregated to 5-minute intervals by the modified Bartlett-Lewis method. The disaggregated series was used to estimate the impacts of climate change on urban drainage into the bioretention. Therefore, a simple model, developed specifically for the study bioretention cell, was used to estimate the qualitative-quantitative efficiencies of each period of the climate change scenarios. According to the data acquired from INPE, climate change will result in a fall in the volume of rainfall in São Carlos, resulting in lower volumes of surface runoff. The impacts on pollutant washing, however, vary according to the buildup/washoff parameters, explained by a sensitivity analysis. Climate change does not affect the bioretention quantitative efficiency very much: 81.7% from 1980 to 1999 to 81.4% and 81.3% from 2080 to 2099 for CPR scenarios 4.5 and 8.5. The pollutant removal efficiencies, as well as the washing, depend on buildup/washoff characteristics. One of the main consequences of climate change is a drop in the runoff quality. However, even with quantitative efficiency being maintained, bioretention is capable of mitigating this increase in the concentration of pollutants in urban drainage. Thus, the LID will help preserve the quality of downstream rivers, whose volumes will already have diminished by the decrease in rainfall volume. / Técnicas compensatórias de drenagem (TC) vêm sido utilizadas para mitigar efeitos da urbanização no ciclo hidrológico. Entretanto faltam estudos sobre a performance destas TCs em clima subtropical e sob potenciais impactos de cenários de mudanças climáticas. Esta dissertação avaliou os impactos de dois cenários de mudanças climáticas (RCP 4.5 e 8.5) sobre o escoamento superficial urbano com poluentes e sua afetação na eficiência da TC localizada em clima subtropical, classificação Cfa segundo Köppen e Geiger. Primeiro se calibrou os parâmetros de quantidade e qualidade do escoamento superficial na entrada da biorretenção. O modelo buildup/washoff foi avaliado, comparando-se calibração da carga e concentração de poluentes: demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (TOC), fosfato (PO4), nitrato (NO3), nitrito (NO2) amônia (NH3), ferro (Fe), cadmio (Cd) e zinco (Zn). Então se estudou a lavagem de poluentes na área de contribuição da biorretenção com histórico de precipitação entre 2013 e 2017 e analisando a influência dos parâmetros buildup/washoff de cada poluente na entrada de massa. Em seguida, cenários de mudanças climáticas Eta-5x5km (INPE) foram desagregados em intervalos de 5 minutos, pelo método de Bartlett-Lewis modificado. A série desagregada foi utilizada para se estimar os impactos das mudanças climáticas na drenagem urbana, a incidir na biorretenção. Então um modelo simples desenvolvido especificamente para a biorretenção em estudo foi usado para se estimar as eficiências quali-quantitativas de cada período dos cenários de mudanças climáticas. Os dados adquiridos do Inpe mostram que as mudanças climáticas resultarão em uma queda no volume de chuvas em São Carlos, resultando em menores volumes de escoamento superficial. Os impactos na lavagem de poluentes, entretanto, variam de acordo com os parâmetros buildup/washoff, explicados por uma análise de sensibilidade. As mudanças climáticas pouco afetam a eficiência quantitativa da biorretenção, 81.7% no período 1980-1999 para 81.4% e 81.3% no período 2080-2099 para cenários RCP 4.5 e 8.5. Já as eficiências de remoção de poluentes, assim como a lavagem destes, dependem das características buildup/washoff de lavagem. Uma das principais consequências observadas das mudanças climáticas é uma queda na qualidade do escoamento. Porém, mesmo com eficiência quantitativa sendo mantida, a biorretenção é capaz de amenizar essa o aumento na concentração de poluentes na drenagem urbana. Assim, a técnica ajudará a preservar a qualidade dos rios à jusante, que já terão seus volumes diminuídos pela queda no volume de chuva.

Este trabalho tem como objetivos avaliar, para eventos de chuvas simuladas, o comportamento hidráulico de uma trincheira de infiltração experimental instalada na EESC/USP e propor uma nova metodologia de dimensionamento para trincheiras de infiltração. Para realizar a avaliação, foram conduzidos ensaios experimentais para determinar o volume infiltrado, sendo este calculado pela diferença entre o volume de entrada, medido através de vertedor triangular, e o volume armazenado na trincheira, medido a partir de medidor de nível. Em relação à nova metodologia de dimensionamento, esta foi proposta com base no modelo de Green-Ampt adaptado ao processo de infiltração horizontal. Os parâmetros de entrada do modelo: umidade, potencial matricial e condutividade hidráulica saturada, foram determinados, respectivamente, através de sondas que utilizam a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), por curvas de retenção determinadas em laboratório pela técnica do papel filtro e câmara de Richards e por ensaio laboratorial com permeâmetro de carga constante. As curvas de retenção além de serem determinadas por dois métodos laboratoriais também foram avaliadas em função da distribuição uni e bimodal do tamanho médio dos poros. Para isto, utilizou-se a tomografia computadorizada para analisar o comportamento dos poros no solo estudado. O solo onde foi instalada a trincheira constitui-se de areia média a fina argilosa e apresenta a condutividade hidráulica saturada em torno de 9,06.\'10 POT.-6\' m/s. A câmara de Richards foi o método de determinação da curva de retenção que melhor caracterizou o solo quanto à sua porosidade. Os resultados demonstraram que a trincheira de infiltração é eficiente, controlando 100% do volume escoado, mesmo para chuvas com intensidades superiores aos projetos de microdrenagem. Verificou-se também que o modelo de Green-Ampt se ajusta bem ao processo de infiltração horizontal e que a metodologia de dimensionamento proposta contribui de forma eficiente e economicamente eficaz para o dimensionamento de dispositivos de infiltração. / This work assessed the hydraulic behavior of a experimental infiltration trench built at the EESC/USP and proposed a new sizing methodology for infiltration trench, for simulated events. In order to evaluate the hydraulic behavior experimental tests were taken to determine the infiltrated volume. The infiltrated volume was calculated through the difference between the entry volume, obtained by triangular weir, and the volume stored in the trench, determined by level meter. The sizing methodology proposed was based on Green-Ampt model adapted to horizontal infiltration process. The model parameters: water content, pressure head and saturated hydraulic conductivity were determined by Time Domain Reflectometer, retention curve and constant head permeameter, respectively. Retention curves were determined applying two laboratorial methods: Richards camara and filter-paper method, and were evaluate by the unimodal and bimodal distributions of the medium size of the pores. Tomography computerized was used to analyze the behavior of the soil pores. Infiltration trench was installed in a sand soil which presents the saturated hydraulic conductivity around 9,06.\'10 POT.-6\' m/s. The Richards\'s camera was the method that better represented the soil porosity. The results proved the efficiency of the infiltration trench, which controlled 100% of the runoff, even for events with intensities greater than drainage systems design storms. It was also verified that Green-Ampt model has good adjustments to horizontal infiltration process and the sizing methodology proposed is efficient for sizing of infiltration dispositive.

Diversos são os transtornos causados pelas inundações dentre os quais se destacam problemas ambientais, sanitários, de perdas materiais e humanas. Os maiores agentes destas inundações são o crescimento urbano não planejado, que ocasiona a impermeabilização indiscriminada das áreas urbanas gerando maior volume escoado, e a ocupação de várzeas. As bacias de detenção são caracterizadas por sua destinação ao amortecimento dos picos de cheias por meio da contenção de parte do volume escoado superficialmente. No presente trabalho fez-se uma proposta de pré-dimensionamento de bacias de detenção, fundamentada no método racional e associada a relações IDF, que permite o cálculo dos volumes de detenção. A viabilidade e segurança do modelo foram verificadas comparando a proposta desenvolvida com metodologias consagradas entre projetistas, sendo utilizado como referência o procedimento desenvolvido por Porto (2002). De modo a permitir uma melhor avaliação dos métodos estudados foram analisadas interferências relativas às mudanças no tempo de concentração da bacia e na duração dos eventos chuvosos. O processo proposto apresentou resultados satisfatórios quando aplicado à bacia do córrego do Andrezinho na cidade de Pirassununga, São Paulo, assegurando em seus melhores ajustes diferenças máximas da ordem de 5% do volume estimado como ideal. / Several disorders are occurred by the floods of which are highlighted environmental issues, sanitary, of human and material losses. The main agent of these floods is the unplanned urban growth which causes sealing of urban areas generating higher volumes disposed. The detention ponds are characterized by their allocation to the dampening of flood peaks through retention of part of surface runoff. The present work proposes the pre-sizing of detention basins, based on rational method and associated with IDF relations which allows the calculation of the volumes of detention. The feasibility and safety of the model were verified by comparing the proposal with methods traditionally developed between designers, being used as reference the procedure developed by Porto (2002). In order to allow a better evaluation of the methods studied were analyzed interferences related to changes in the watershed concentration time and duration of rainfall events. The proposed method showed good results when applied to the basin of the Andrezinho stream in the city of Pirassununga, Sao Paulo, ensuring in their optimum settings with maximum differences about 5% of the volume estimated as ideal.

Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-04T19:05:49Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Arthur Paiva Coutinho.pdf: 3881282 bytes, checksum: 04e154f5454d7bc2dd0c520af924246e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Arthur Paiva Coutinho.pdf: 3881282 bytes, checksum: 04e154f5454d7bc2dd0c520af924246e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-08 / FACEPE / Em áreas urbanas, a crescente ocupação e impermeabilização dos lotes aliada à falta de planejamento ambiental, tem resultado no aumento considerável de áreas impermeáveis como, por exemplo: telhados, ruas, estacionamentos e outros, os quais alteram significativamente as características qualitativas e quantitativas do ciclo hidrológico. A consequência deste fato é a ocorrência indesejada de problemas de desconforto urbano como as enchentes, o aumento da temperatura, o efeito estufa, e a degradação das águas pluviais, dentre outros. No caso de Pernambuco, o problema já existe nas áreas urbanas da Região Metropolitana do Recife que por serem muito planas e com baixa declividade apresentam muitos problemas de alagamentos principalmente nos meses de maio, junho e julho. Sistemas de infiltração como pavimentos permeáveis, apresentam-se como alternativas que permitem uma redução do pico e dos volumes dos hidrogramas de escoamento superficial gerados, permitindo também uma redução da carga poluente, além de favorecer a recarga quantitativa dos lençóis freáticos por infiltração. O objetivo geral deste trabalho é o estudo do uso da técnica pavimento permeável no amortecimento de alagamentos por ocasião das chuvas torrenciais na cidade do Recife. O pavimento foi dimensionado para um tempo de retorno de 2 anos e foi executado no estacionamento do Centro de Tecnologia e Geociências da UFPE resultando em uma seção de 64 cm de espessura. O trabalho consta de um monitoramento durante duas quadras chuvosas nos anos de 2010 e 2011 de varáveis com precipitação pluviométrica, níveis d’água diários e automáticos da camada de reservatório do pavimento além do monitoramento diário do potencial matricial da água no solo permitindo avaliar a dinâmica de redistribuição da água infiltrada. O solo do material de revestimento e do subleito foram caracterizados utilizando a metodologia Beerkan. Além disso, foram realizadas simulações numéricas do escoamento e da dinâmica da água no solo (subleito) do pavimento utilizando o Hydrus 1- D, analisando cenários de escoamento, considerando chuvas de projeto baseadas na Metodologia do Bureau Reclamation, chuvas com intensidade constante para vários tempos de retorno. Como dados de entrada foram utilizados as características do solo suporte do experimento como granulometria e parâmetros da curva de retenção de água no solo, além dos potenciais medidos diariamente. Como resultados observou-se que a camada do revestimento apresentou características de infiltração maiores que a camada do subleito, alguns eventos apresentaram extravasamento mostrando que a metodologia de dimensionamento adotada tinha subdimensionado o sistema, os níveis d’água na camada do reservatório apresentaram elevada sensibilidade aos eventos de precipitação. Além disso, o pavimento mostrou capacidade para drenar, em menos de 24 horas, o seu volume mostrando-se preparado para receber o aporte de água decorrentes de outros eventos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper presents the results from a street gutter sediment characterization study in two asphalted streets in Santa Maria - RS. It also presents the results from the samples collected at the station installed at the outlet of a drainage system. One of the dry sampled streets is the contribution area of the system. The field and laboratory tests were accomplished from April to December 2005. Dry sediment sampling was done in three different periods, each one of them with about 30 days. The solid-liquid samples were accomplished during some significative storm events in order to determine the suspended sediment concentration and load from the drainage system. The dry sediment samples results indicate that the sediment buildup process on impervious surfaces occurs relatively quickly after a raining event. The accumulated particles washoff depends on the rainfall and runoff characteristics and the data indicate the rainfall events remove only a small portion of the sediments found on the surfaces. The particle size analysis indicate that the two sampled streets present sediments with a measured median diameter of 0,35 mm The solidliquid samples concentration values ranged from 8,0 to 6.000 mg/L. These samples particle size analysis presented that the superficial flow carries particles, which range from the finer to more coarser, with a median diameter ranging from 0,01 mm to 12 mm, verifying the street sediment washoff through the drainage system. / Este trabalho apresenta resultados da caracterização dos sedimentos encontrados nas sarjetas de duas ruas asfaltadas em Santa Maria, RS. E também das amostras coletadas na estação hidrossedimentométrica instalada na saída da microdrenagem, que tem como área de contribuição uma das ruas onde ocorreu a coleta dos sedimentos secos. Os trabalhos de campo e de laboratório ocorreram durante o período de abril a dezembro de 2005. As coletas de sedimento na sarjeta foram realizadas durante três períodos distintos de amostragens com duração média de 30 dias. As coletas de amostras líquidas ocorreram durante alguns eventos de precipitação significativos a fim de determinar a concentração de sedimentos em suspensão e a carga proveniente da drenagem. Os resultados das amostras de sedimento seco indicaram que o processo de acumulação dos sedimentos nas superfícies ocorre relativamente rápido após um evento de precipitação. O carreamento das partículas acumuladas nas superfícies depende das características da precipitação e do escoamento, e os dados indicaram que os eventos de precipitação removem apenas uma parte dos sedimentos presentes na superfície. As análises granulométricas das amostras de sedimento seco indicaram um diâmetro médio (d50) igual a aproximadamente 0,35 mm em ambas as ruas de amostragem. A concentração de sedimentos proveniente da microdrenagem apresentou valores entre 8,0 a 6.000 mg/L. As análises granulométricas destas amostras constataram que o escoamento transporta partículas, que variam de muito finas a mais grosseiras, com o diâmetro médio variando de 0,01 mm a 12 mm, confirmando o transporte do material presente nas sarjetas e áreas adjacentes pela microdrenagem.

This research aims to contribute to understanding the acumulation and distribuition´s process of sediments in the urban microdrainage, through monitoring the dry sediments in gutter of asphalted streets, sedimentologic monitoring in the outflow of microdrainage and the use of SWMM model to better understand the process involved. We collected dry samples sediments in the first square in an asphalted street situated on Marques do Herval street, in the city of Santa Maria-RS. The square has 163,26m in widht and 9m in lenght and 0,0531m/m in medium declivity. The area of microdrainage´s contribuition has 0.012km2 in which we monitorated samples collected from the storm, the flow and the concentration of sediments in suspension. In this study, we obtained 4 sedimentgrams which showed values betwen 3,48 to 6205mg/L. The study´s area was discretized in three subareas in order to apply the SWMM model. The SWMM model was used to evaluate the parameters involved in the superficial outflow and its quality in relation to the concentration of sediments in suspention. The results obtained from the calibration of parametes in relation to the superficial outflow showed a medium correlation coeficient of 0,87 and medium errors, in the peak flow and in the runoff volume of 12,45 and 5,3%, respectivaly. To simulate the quality of superficial outflow, we obtained medium correlation coeficient of 0,87 and among the observed and calculated values, we obtained medium errors of 36%. The results of the parameters of calibration were satisfactory, we have obtained a good representation of the processes involved in the microdrainage system. / Este trabalho teve o objetivo de contribuir para o entendimento do processo de acumulação e transporte de sedimentos na microdrenagem urbana, através de monitoramento de sedimento seco em sarjetas de rua asfaltada, monitoramento sedimentológico na saída da microdrenagem e utilização do modelo SWMM para auxiliar em uma maior compreensão dos processos envolvidos. As coletas de sedimentos secos foram realizadas na primeira quadra de uma rua asfaltada, a rua Marquês do Herval, situada em uma zona urbana na cidade de Santa Maria, RS, Brasil. A quadra possui 163,26 m de comprimento, 9 m de largura e 0,0531m/m de declividade média. A área de contribuição da microdrenagem possui área de 0,012 Km², onde foram monitorados dados de precipitação, vazão e concentração de sedimentos em suspensão. Foram obtidos nesse estudo quatro sedimentogramas os quais apresentaram valores entre 3,48 a 6205 mg/L. A área em estudo foi discretizada em três subáreas com a finalidade de aplicação do modelo SWMM. O modelo SWMM foi utilizado para avaliar os parâmetros envolvidos na estimativa do escoamento superficial e de sua qualidade em relação a concentração de sedimentos em suspensão. Os resultados obtidos na calibração dos parâmetros em relação ao escoamento superficial apresentaram um coeficiente de correlação médio de 0,87 e erros médios, na vazão de pico e no volume escoado, de 12,45% e 5,30%, respectivamente. Para a simulação da qualidade do escoamento superficial obteve-se coeficiente de correlação médio de 0,87 e erros médios entre os valores calculados e observados de 36%. Os resultados obtidos na calibração dos parâmetros foram satisfatórios, obtendo-se assim uma boa representação dos processos envolvidos na rede de microdrenagem.

The water pollution control by effluents from industrial districts requires that some special attitudes be adopted at the level of each industry. They have to cover the cushioning of the project rain peak, the joint pre-treatment of rainwater and liquid rejects of process. The effluents of each subsystem are combined with sanitary sewer and after the measurement of its outflows; they are launched in a general collector that conducts them to a centralized treatment station. This work analyzes the hydraulic behavior of a drainage system formed by ten industries. Each one of them has at one s disposal subsystems that are constituted by detention basins in order to deaden absorb the project rain peaks and units of its effluents pre-treatment. Through simulations in a model specially conceived in order to predict outflows, the system is submitted to rain that returns after 15, 20, and 25 years and lasts 60, 90, 120, 180, 240, 300, and 360 minutes. The simulation results showed that 50% of subsystems did not support the rain that returned after 15 years and lasted 90 minutes which was adopted in the project of the treatment station. On the other hand, the Parshall gutters and the general collector supported all types of rain. In sequence, the necessary modifications in order to the drainage system supports the same project rain of the treatment station are determined. / O controle da poluição hídrica por efluentes de distritos industriais, requer sejam adotadas medidas especiais ao nível de cada indústria, abrangendo: o amortecimento do pico da chuva de projeto; o prétratamento conjunto das águas pluviais contaminadas e dos rejeitos líquidos de processo. Os efluentes de cada subsistema são combinados com os esgotos sanitários e, após a medição das suas vazões, lançados num coletor geral que os conduz para uma estação de tratamento centralizada. O presente trabalho analisa o comportamento hidráulico de um sistema de drenagem formado por dez indústrias, cada uma dispondo de subsistemas, constituídos por bacias de detenção para o amortecimento dos picos da chuva de projeto e, de unidades para o pré-tratamento dos seus efluentes. Através de simulações num modelo, especialmente concebido para a previsão de vazões, o sistema é submetido a chuvas com períodos de retorno de 15,20 e 25 anos com durações de 60, 90, 120, 180, 240,300 e 360 minutos. Os resultados das simulações mostraram que 50 % dos subsistemas não suportaram a chuva com período de retorno de 15 anos com 90 minutos de duração, adotada no projeto da estação de tratamento, enquanto que, as calhas Parshall e o coletor geral, suportaram a todas as chuvas. Em seqüência, são determinadas as modificações necessárias para que o sistema de drenagem possa suportar a mesma chuva de projeto da estação de tratamento.