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Uso de pavimentos permeáveis e coberturas verdes no controle quali-quantitativo do escoamento superficial urbano

Castro, Andréa Souza January 2011 (has links)
Este trabalho procurou avaliar a eficiência do uso de pavimentos permeáveis e coberturas verdes no controle do escoamento superficial e a influência dos mesmos na qualidade das águas que drenam destas estruturas. Os pavimentos permeáveis foram avaliados em um estacionamento construído no ano de 2003, com 264m² de área, dividido em dois tipos de revestimento: asfalto poroso e blocos vazados cobertos por gramíneas. Nos anos de 2003 e 2004 foi efetuado um ano de monitoramento quantitativo dessa estrutura (primeira etapa de monitoramento), sem efetuar análises qualitativas. O presente estudo apresenta resultados de uma segunda etapa de monitoramento, efetuada em 2007, 2008 e 2009, incluindo análises qualitativas e quantitativas. Para os dezessete eventos estudados no segundo estágio do monitoramento, os resultados da análise quantitativa mostraram que somente o pavimento com revestimento de blocos vazados continuava fazendo o controle adequado do volume de escoamento superficial, embora com valores de escoamento um pouco superiores aos encontrados no passado, principalmente no revestimento de asfalto poroso. De uma maneira geral, a qualidade da água que infiltrou no pavimento nos dois revestimentos para os eventos analisados está dentro dos parâmetros esperados, se comparadas as resoluções nº 357 e 430 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente). O tipo de revestimento parece não influenciar na qualidade da água que infiltra no solo, já que os valores encontrados no asfalto poroso e nos blocos vazados são muito próximos. Já para o experimento com coberturas verdes, os resultados indicaram que o uso pode proporcionar uma melhor distribuição do escoamento superficial ao longo do tempo, através da diminuição da velocidade de liberação do excesso de água retida nos poros do substrato. Os dados demonstraram também uma redução no volume de água escoado, já que o telhado verde é composto por plantas que têm a capacidade de reter água. As análises físico-químicas indicaram pouca diferença entre os módulos terraço e telhado sem cobertura vegetal. A presença da cobertura da vegetal aumenta os valores de sólidos totais, de fósforo total, de nitrogênio, de nitrato, de turbidez, de DBO5, além de tornar o pH alcalino com valores próximos a 8. Se compararmos os valores obtidos nas análises da qualidade com os padrões das resoluções nº 357 e 430 do CONAMA, EPA (Guia para Reuso da Água) de 1992 e a resolução CONSEMA 128/06 RS (Rio Grande do Sul), foi possível constatar que a água possui uma boa qualidade mesmo não sendo desprezada a primeira parcela que geralmente é a mais poluída. / This study attempted to evaluate the efficiency of using permeable pavements and green roofs to control surface runoff, and their influence on the quality of the waters draining from these structures. The permeable pavements were from an approximately 264m² parking lot built in 2003. There were two types of pervious materials: porous asphalt and grass-covered concrete garden blocks. The structure was designed in 2003 and 2004; monitoring devices were detailed, and the results of a one-year quantitative study of this structure (first stage of monitoring) were presented, but no qualitative studies were performed. The present study describes results of a second stage of monitoring, performed in 2007, 2008 and 2009, including qualitative and quantitative analyses. Quantitative analysis results for the seventeen observed events show that, in the second stage of monitoring, only the pavement with concrete garden blocks still controlled the surface runoff volume adequately, although the runoff values are slightly superior to those found in the past in the same experimental device. The surface runoff coefficient values found in the second stage of monitoring were shown to be higher than in the first stage, especially in the porous asphalt cover. In general, the quality of the water that infiltrated the pavement in the two pervious materials for the analyzed events is within the expected standards, with some of them presenting higher quality analyses than the standards of CONAMA (National Council of the Environment) Resolutions nº 357 and nº 430. The type of cover appears not to influence the quality of water that infiltrates into the soil, since the values found in the porous asphalt and in the concrete garden blocks are very close. On the other hand, for the green roof experiment, results showed that they may provide a better distribution of surface runoff over time by reducing the rate of release of the excess water retained in the substrate pores. Moreover, data also showed that the water volume drained diminished, since the green roof consists of plants that can retain water. The physicochemical analyses showed that there is little difference between the terrace and nongreen roof modules. The presence of green cover increases the amounts of total solids, total phosphorus, nitrogen, nitrate, turbidity, BOD5, and makes the pH alkaline with values close to 8. Comparing the values obtained in quality analysises with the standards of CONAMA Resolutions nº 357 and nº 430, EPA (Guidelines for Water Reuse ) for 1992, and CONSEMA Resolution 128/06 RS (State of Rio Grande do Sul), the water quality is good even if the first-flush is not discarded.
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Resposta hidrológica em cursos efêmeros no semiárido em função da cobertura vegetal e do padrão de chuva / Hydrologic response in ephemeral courses in the semiarid region due to the vegetation cover and rainfall patterns

Rodrigues, Rafael do Nascimento January 2016 (has links)
RODRIGUES, Rafael do Nascimento. Resposta hidrológica em cursos efêmeros no semiárido em função da cobertura vegetal e do padrão de chuva. 2016. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-05T19:59:00Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_rnrodrigues.pdf: 1762351 bytes, checksum: d9d98c5d5b68ec2200ae780075a179fd (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-05T20:01:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_rnrodrigues.pdf: 1762351 bytes, checksum: d9d98c5d5b68ec2200ae780075a179fd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T20:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_rnrodrigues.pdf: 1762351 bytes, checksum: d9d98c5d5b68ec2200ae780075a179fd (MD5) Previous issue date: 2016 / The knowledge the factors involved in the hydrological response of a watershed is essential to the planning and management of water resources. The aim of this study was to answer the question of how the vegetation of tropical dry forest and the rainfall patterns can influence on the coefficient of runoff generated by rainfall different heights. Data were related to the rainy seasons of the years 2008 to 2013. We monitored the runoff two watersheds: scrub in regeneration for 35 years (CReg35) and thinned caatinga (CRal). At baseline, 2008, both watersheds had the same vegetation cover (CReg35), only at the end of this year was made the sleaze of the watersheds, eliminating the trees with a diameter less than 10 cm. precipitation events were classified in the standards: advanced, intermediate and late rains. To identify whether the flow coefficients generated before and after the thinning vegetation presented significant differences, applied to the test "t" Studart the level of 1%. Before thinning (2008), the class of P ≤ 30 mm recorded the highest percentage of runoff coefficient were significantly different at the 1% level of significance for other years. large magnitude events (> 50 mm) the flow is more dependent on rain characteristics and soil moisture conditions. The thinning caused a reduction in total annual runoff monitored during the five years (2009-2013) the P ≤ 30 mm, with a 46.2% difference in flow CRal in relation to the effective precipitation CReg35. Further development of the herbaceous layer due to thinning resulted in impediment to the runoff flow, requiring larger blade hasty to generate flow. The average flow rate was 10.43% for the watershed with CReg35 and 6.01% for the CRal. The response of the flow before the rainfall patterns followed the same trend in both watersheds, with higher effective rainfall recorded for intermediate patterns followed by the delayed and advanced. The existing herbaceous in CRal reduced surface flow, which resulted in a lower effective precipitation in different patterns of rainfall compared to CReg35. 50 mm) the flow is more dependent on rain characteristics and soil moisture conditions. The thinning caused a reduction in total annual runoff monitored during the five years (2009-2013) the P ≤ 30 mm, with a 46.2% difference in flow CRal in relation to the effective precipitation CReg35. Further development of the herbaceous layer due to thinning resulted in impediment to the runoff flow, requiring larger blade hasty to generate flow. The average flow rate was 10.43% for the watershed with CReg35 and 6.01% for the CRal. The response of the flow before the rainfall patterns followed the same trend in both watersheds, with higher effective rainfall recorded for intermediate patterns followed by the delayed and advanced. The existing herbaceous in CRal reduced surface flow, which resulted in a lower effective precipitation in different patterns of rainfall compared to CReg35." / O entendimento dos fatores envolvidos na resposta hidrológica de uma bacia hidrográfica é fundamental para o planejamento e gestão dos recursos hídricos. O objetivo desse estudo foi responder ao questionamento de como a cobertura vegetal de uma floresta tropical seca bem como o padrão de chuva podem influenciar sobre o coeficiente de escoamento gerado por alturas pluviométricas distintas. Os dados analisados foram referentes às estações chuvosas dos anos de 2008 à 2013. Foram monitorados os deflúvios de duas microbacias: caatinga em regeneração há 35 anos (CReg35) e caatinga raleada (CRal). No início da pesquisa, ano de 2008, ambas as microbacias apresentavam a mesma cobertura vegetal (CReg35), somente ao final deste ano foi efetuado o raleamento de uma das microbacias, eliminando-se as árvores com diâmetro inferior a 10 cm. Os eventos de precipitação foram classificados nos padrões: chuvas avançadas, intermediárias e atrasadas. Para identificar se os coeficientes de escoamento gerados antes e após o raleamento da vegetação apresentavam diferenças significativas, aplicou-se o teste “t” de Studart ao nível de 1%. Antes do raleamento (ano de 2008), a classe de P ≤ 30 mm registrou o maior percentual do coeficiente de escoamento diferindo estatisticamente ao nível de 1% de significância dos outros anos. Eventos de grande magnitude (>50 mm) o escoamento está mais dependente das características da chuva e das condições de umidade do solo. O raleamento proporcionou redução no escoamento total anual dos cinco anos monitorados (2009-2013) nas P ≤ 30 mm, com uma diferença de escoamento de 46,2% na CRal em relação à precipitação efetiva pela CReg35. O maior desenvolvimento do estrato herbáceo devido ao raleamento resultou num impedimento ao fluxo do escoamento superficial, necessitando de maior lâmina precipitada para gerar escoamento. O coeficiente de escoamento médio foi de 10,43% para a microbacia com CReg35 e 6,01% para a CRal. A resposta do escoamento perante aos padrões de chuvas seguiu uma mesma tendência em ambas as microbacias, com maiores precipitações efetivas registradas para padrões intermediário seguido do atrasado e avançado. O estrato herbáceo existente na CRal reduziu o fluxo superficial, o que resultou em uma menor precipitação efetiva nos diferentes padrões de chuvas quando comparada com a CReg35.
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Efeito dos microrreservatórios de lote sobre a macrodrenagem urbana

Tassi, Rutinéia January 2002 (has links)
Infelizmente os problemas relativos a recursos hídricos, conseqüentes do crescimento urbano desordenado têm ocupado, com uma freqüência cada vez maior, a manchete dos noticiários. A impermeabilização das superfícies vem provocando o aumento das enchentes nas cidades, e a população é a principal vítima de suas ações. Para contornar os problemas relativos aos alagamentos de uma maneira sustentável, o enfoque adotado é a solução dos problemas o mais próximo possível de sua origem. Uma medida sugerida é o controle das vazões na saída dos lotes, através de microrreservatórios de detenção. No entanto, pouco se sabe sobre a ação distribuída dos microrreservatórios na bacia. A partir da constatação desta falta de informação, este trabalho buscou avaliar o efeito do controle na fonte, através da utilização do microrreservatório de lote, sobre a macrodrenagem urbana. Para isso, optou-se pela montagem de uma bacia hipotética, cujas superfícies de escoamento foram representadas em detalhe (telhado, calçada, rua, jardim, microrreservatório, etc.), e através de simulações numéricas avaliou-se o impacto com a utilização dos microrreservatórios. Foram dimensionados microrreservatórios para várias combinações de TRs e vazões de descarga, e testados na bacia. Foi possível obter níveis de eficiência na bacia na ordem de 50 a 70%, de acordo com a vazão na saída dos lotes, e verificou-se que ao fixar até 3 vezes a vazão de pré-urbanização na saída do lote é possível obter uma eficiência da mesma ordem daquela obtida ao controlar a vazão de pré-urbanização. A vantagem obtida ao permitir maiores vazões na saída dos lotes é o aumento do diâmetro do descarregador de fundo, que para as vazões menores resultaram muito pequenos, e possivelmente inviáveis em uma situação real. Uma análise econômica foi realizada, a partir dos critérios de dimensionamento usados para os microrreservatórios e redes de drenagem, na tentativa de encontrar evidências indicando uma alternativa de projeto eficiente e ao mesmo tempo econômica. A análise mostrou que o custo global (microrreservatórios + redes) pode ser, em alguns casos, maior que o custo de implantação de uma rede de drenagem sem microrreservatórios. No entanto, para as vazões de restrição maiores (3 a 5 vezes a vazão de pré-urbanização) a diferença diminuiu. Portanto, desde que haja capacidade na rede coletora, a utilização de vazões de restrição em torno de 3 vezes a vazão de préurbanização parece ser a alternativa mais adequada.
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Modelagem do escoamento supercial e da erosão hídrica em bacia rural em Arvorezinha, RS, utilizando o WEPP / Use of the wepp model to predict surface runoff and water erosion

Oliveira, Flávio Pereira de January 2010 (has links)
Os modelos de predição da erosão hídrica do solo são utilizados para melhor compreender os processos erosivos, analisar o desempenho de práticas de manejo e avaliar os riscos e os benefícios de diferentes usos do solo. Para tanto, antes de serem utilizados para uma dada condição edafoclimática, devem ser avaliados e, ou, calibrados, principalmente quando se trata de condições diferentes daquelas para as quais o modelo foi desenvolvido. Dentre os inúmeros modelos existentes, o modelo de base física WEPP é um dos mais relevantes na predição da erosão hídrica, pois incorpora os conhecimentos da mecânica de erosão que tem sido gerado nos últimos anos. Este trabalho foi realizado com objetivo de avaliar o desempenho do modelo WEPP em duas vertentes geomorfologicamente distintas localizadas na bacia hidrográfica da comunidade de Cândido Brum, município de Arvorezinha, na região das encostas basálticas do Estado do Rio Grande do Sul. O modelo foi utilizado sem calibração onde os parâmetros de entrada (erodibilidade do solo em entressulcos e em sulcos, tensão crítica de cisalhamento do solo, condutividade hidráulica saturada) foram obtidos experimentalmente e estimados por equações da rotina interna do modelo. Para fins de avaliação dos valores sedimentológicos simulados esses foram comparados com valores de erosão estimados com a utilização do método de redistribuição do “fallout” 137Césio e com valores hidrossedimentológicos medidos no exutório da bacia que contem as vertentes utilizadas na simulação. Os resultados mostraram que as diferenças entre os valores sedimentológicos simulados pelo modelo e os medidos foram menores quando os parâmetros de entrada foram obtidos experimentalmente ao invés daqueles estimados por equações da rotina interna do modelo. Os valores de coeficientes de escoamento simulados pelo modelo com dados do componente solo obtidos sob condição experimental de campo, nas duas vertentes estudadas, se assemelharam em relação aos valores observados por meio de monitoramento da bacia. Já os resultados da distribuição espacial dos processos desagregação e deposição simulada pelo WEPP e comparados com resultados da atividade do 137Cs mostraram alguma discrepância em relação à desagregação e uma tendência similar relacionado à deposição de sedimentos. O modelo WEPP apresenta boas condições para ser aplicado nas condições edafoclimáticas da região sul do Brasil, especialmente quando seus principais parâmetros são determinados nas condições locais. / Erosion models have been used to better understand erosive processes, analyze soil conservation practices, and evaluate the risks and benefits of different soil uses. However, before a model can be used for a given soil and climactic situation, it must be validated and/or calibrated, especially if it is to be used in conditions other than those for which it was developed. Among the many erosion prediction models which exist, the WEPP model is one of the most relevant because it incorporates the current understanding of erosion mechanics. This study seeks to evaluate the WEPP model in two hillslopes with different shapes (concave and convex) in a catchment on the basalt scarp of Rio Grande do Sul, in southern Brazil. The model was run without calibration with starting parameters (rill and interrill erodibility, critical shear stress, saturated hydraulic conductivity) determined experimentally and through the model’s standard equations. To evaluate the simulated hydrologic and sedimentologic values, these were compared with erosion values measured using the 137cesium “fallout” method and also with hydrosedimentologic measures from the outflow of the experimental watershed. Results show that differences between the simulated and measured values were smaller when initial parameters were obtained experimentally rather than estimated by the model’s standard equations. The overland flow coefficients simulated by the model in the two hillslopes studied were similar to those observed through monitoring, especially when the initial soil parameters were experimentally determined. The spatial distribution of detachment and deposition processes simulated by WEPP and those obtained via the cesium method show some discrepancies for detachment and a similar trend for deposition. The WEPP model has a good condition to be applied at southern conditions of Brazil since its major components being experimentally evaluated at local conditions.
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Estudo experimental de pavimentos permeáveis para o controle do escoamento superficial na fonte

Acioli, Laura Albuquerque January 2005 (has links)
Técnicas atuais de Gerenciamento da Drenagem Urbana preconizam que a drenagem da água da precipitação seja realizada com o uso de dispositivos de controle que agem na fonte do escoamento superficial. Tais dispositivos têm o objetivo de recuperar a capacidade natural de armazenamento do solo, reduzida devido aos impactos da urbanização. Com o desvio do escoamento das áreas impermeáveis para esses dispositivos, o solo recupera as condições de escoamento anteriores à urbanização. A presente dissertação descreve um experimento inédito no Brasil, onde foi aplicada a técnica do Pavimento Permeável. Foi montado um aparato experimental que possibilita o monitoramento do desempenho do dispositivo, com o objetivo principal de analisar a viabilidade técnica da utilização de um pavimento permeável de baixo custo e tecnologia simples, no controle da geração de escoamento superficial na fonte. Com o trabalho, permitiuse uma maior difusão do conhecimento e propagação da técnica, ainda pouco dominada pelos engenheiros e contratantes. A obra consta de um lote de estacionamento de aproximadamente 264m2, que foi dividido em duas partes iguais, onde foram utilizados os seguintes revestimentos: asfalto poroso, de granulometria aberta; blocos vazados intertravados de concreto. O experimento foi projetado para permitir o monitoramento quali-quantitativo dos escoamentos nos dois tipos de pavimento, com relação à redução no escoamento superficial, quando sujeitos às condições de tráfego encontradas na prática, no lote de estacionamento situado próximo ao bloco de ensino do IPH/UFRGS. São discutidos aspectos relacionados às condições de funcionamento, adequação dos materiais empregados, eficiência do dispositivo e custos envolvidos. A avaliação da eficiência hidráulica-hidrológica do dispositivo foi feita através do monitoramento e análise de dados de precipitação, armazenamento no reservatório, escoamento superficial e umidade no solo subjacente. O pavimento permeável se mostrou uma técnica eficiente de controle na fonte do escoamento superficial. Foram obtidas taxas médias de 5% de escoamento superficial para a superfície com revestimento asfáltico, e de 2,3% para o revestimento em blocos vazados intertravados. Os dados de armazenamento mostraram que em nenhum evento o volume armazenado superou 25% da capacidade máxima do reservatório. Ainda com base nesses dados, verificou-se que a metodologia de dimensionamento utilizada super-dimensionou a estrutura reservatório. A importância do dimensionamento preciso da estrutura é evidenciada pela estimativa dos custos, onde se verifica que o reservatório de britas contribui para uma significativa parcela dos custos totais.
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Mensuração de perdas de sedimentos por escoamento superficial em encostas, com uso de parcelas de erosão, em diferentes usos e coberturas do solo no Bioma Cerrado : Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Gama/DF

Oliveira, Marina Almeida Mesquita 30 July 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-16T16:15:43Z No. of bitstreams: 1 2015_MarinaAlmeidaMesquitaOliveira.pdf: 4267648 bytes, checksum: ceeeeae2c9a9bbbc89a651d4a0af2c16 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-17T21:31:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarinaAlmeidaMesquitaOliveira.pdf: 4267648 bytes, checksum: ceeeeae2c9a9bbbc89a651d4a0af2c16 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T21:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarinaAlmeidaMesquitaOliveira.pdf: 4267648 bytes, checksum: ceeeeae2c9a9bbbc89a651d4a0af2c16 (MD5) / O Bioma Cerrado tem grande relevância no país por sua elevada biodiversidade e por abrigar as nascentes de três importantes bacias hidrográficas brasileiras, do Paraná, do São Francisco e Tocantins-Araguaia. A vegetação do cerrado é fortemente influenciada pelo tipo e profundidade do solo, e pelo regime climático. A intensificação das alterações da cobertura e do uso da terra podem provocar o incremento do escoamento superficial e da erosão, e diminuição da infiltração da água no solo. A mensuração dos valores de escoamento superficial, de infiltração e de erosão é de fundamental importância na prevenção de desastres naturais, ambientais e sociais, nas práticas de conservação do solo e dos corpos hídricos, e no planejamento urbano e rural. A precipitação foi medida por meio de pluviômetros e a mensuração das variáveis infiltração e escoamento superficial, e também de produção e transporte sedimentar, foi feita utilizando-se as parcelas hidro-erosivas, ou de erosão. Esta dissertação tem como objetivo mensurar a produção de sedimentos causados por escoamento superficial em encostas no Bioma Cerrado com a instalação de 15 (quinze) parcelas de erosão, em cinco áreas distintas - gramínea simulando o uso urbano, solo exposto, cultivo de café plantado em curvas de nível, Cerrado e Mata Ciliar -, sendo três em cada área, na Bacia do Ribeirão do Gama, DF. A perda de sedimentos (toneladas/ha.ano) será calculada por uma alíquota de 1000 ml do total de escoamento superficial. Os resultados são apresentados em artigo específico e demonstram a maior perda de sedimentos nos locais com alteração da cobertura original do solo e com chuvas de maior intensidade. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The measurement of runoff, percolation and surface erosion is central to the prevention of natural hazards, soil conservation and rural/urban planning. The rainfall is measured by manual and automatic rain gauges. Numbers of percolation and surface erosion can be obtained by erosion plots. Installation criteria are necessary to the measurement, as such: inclination between 5º and 20º; easy access; disctints land use and phytophysiognomy. This work ains to study the sediment production regulated by runoff in the cerrado (savana) biome. We have been installed 15 microplots in 5 disctints uses (3 for area): grass, exposed soil, coffee plantation, cerrado (savana) and riparian forest, on the Gama basin/DF. The soil loss (tons/he/year) will be obtained by with an aliquot of 1000 ml. The results are presented in a specific paper. They shown a greater soil loss on the uncovered areas and during heavy rainfall.
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Análise da contaminação do solo em função dos diferentes usos, por meio do estudo do escoamento superficial simulado na Bacia do Ribeirão Pipiripau - DF

Eneas, Gilson Antonio 26 August 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-16T13:16:59Z No. of bitstreams: 1 2016_GilsonAntonioEneas.pdf: 34790015 bytes, checksum: 0d60d7941ce67e8e6d4c6826c3a6af5c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-16T18:43:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GilsonAntonioEneas.pdf: 34790015 bytes, checksum: 0d60d7941ce67e8e6d4c6826c3a6af5c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T18:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GilsonAntonioEneas.pdf: 34790015 bytes, checksum: 0d60d7941ce67e8e6d4c6826c3a6af5c (MD5) / Uma das principais fontes de contaminação dos recursos hídricos superficiais é a poluição difusa. O escoamento superficial destaca-se, principalmente, no transporte de substâncias contaminante, acarretando alterações na quantidade e qualidade da água, bem como aumento no custo de tratamento. O presente trabalho tem como o objetivo determinar e analisar os níveis de contaminação do solo em função dos diferentes usos, por meio da quantificação e qualificação do escoamento superficial na bacia hidrográfica do Ribeirão Pipiripau/DF a partir de simulações realizadas com o Infiltrômetro de Cornell. Após as simulações e coleta das amostras de escoamento superficial, foram realizadas análises laboratoriais e interpretação dos parâmetros (pH, Condutividade Elétrica, Fósforo Total, Nitrogênio Total, Coliforme Total). A concentração de cada parâmetro foi distribuído na bacia em classes variando de (1 a 5), deste modo quanto maior a classe dentro do parâmetro maior a relevância em torno da bacia hidrográfica, portanto: pH com (53,94 %) referente a classe 3 (5,5 - 6); a Condutividade Elétrica com (1,67%) da classe 5 (91 - 159 μS cm-1); o fósforo total com (15,68%) da classe 5 (0,22 – 1,08 mg.L-1); nitrogênio total com (4,29%) da classe 4 (2,5 a 3,0 mg.L-1) e por fim o coliforme total com (81%) da bacia com os valores acima de (1000 - NMP/100 ml). Os resultados com teste de Kruskal Walls, aplicados às médias das concentrações de (pH, condutividade elétrica, fósforo total, nitrogênio total e coliforme total) quantificadas na água do escoamento, coletado sobre os diferentes tipos de uso do solo e cobertura vegetal (agricultura, cerrado e pastagem), não apresentaram diferenças significativas em nenhuma das variáveis analisadas. Entretanto, quando comparada à média do valor do escoamento superficial da agricultura (100 mm. hr-1) e Cerrado (115 mm. hr-1), com a média de escoamento superficial na pastagem (177 mm. hr-1) percebe-se uma diferença significativa de cerca de (56,5%) e (65%) Assim, pode-se afirmar que a forma inadequada de uso e ocupação aplicada sobre os diferentes tipos de cobertura do solo (agricultura, cerrado e pastagem) em uma Bacia Hidrográfica, como por exemplo, a falta de rotacionar o gado no pasto e pisoteio provoca a compactação do solo, consequentemente o aumento do escoamento superficial. Da mesma forma que a remoção da cobertura vegetal “cerrado” e o uso de praticas agrícola conservacionista alteram a qualidade física- química e bacteriológica da água do escoamento superficial simulado. / One of the main sources of contamination of surface water resources is the diffuse pollution. The runoff stands out, especially in the transport of polluting substances, leading to changes in water quantity and quality, as well as an increase in the cost of treatment. The present work has as objective to determine and analyze the soil contamination levels for different uses, through quantification and qualification of the runoff in the catchment area of the basin Pipiripau/DF from simulations performed with the Infiltrometer of Cornell. After the simulations and collects runoff samples were performed laboratory tests and interpretation of parameters (pH, Electrical Conductivity, Total Phosphorus, Total Nitrogen, Total Coliform Bacterium). The concentration of each parameter has been distributed in the basin in classes ranging from (1 to 5), thus the higher class within the higher the relevance parameter around the watershed, so: pH (53.94%) for class 3 (5.5-6); Electrical Conductivity with (1.67%) of class 5 (91-159 μS cm-1); the Total Phosphorus with (15.68%) grade 5 (0.22-1.08 mg. L-1); Total Nitrogen (4.29%) of class 4 (2.5 to 3.0 mg. L-1) and finally the Total Coliform Bacterium (81%) of the basin with the values above (1000-NMP/100 ml). However, when compared to the average value of the runoff of agriculture (100 mm. hr-1) and cerrado vegetation (115 mm. hr-1), with the average runoff in the pasture (177 mm. hr-1) you can see a significant difference about (56.5%) and (65%). Thus, we can affirm that inappropriately use and occupation applied on different types of ground cover (agriculture, cerrado vegetation and grassland) in a river basin, for example, rotate the cattle on the pasture and trampling causes soil compaction consequently increased runoff, removal of the vegetation cover " cerrado vegetation " and the use of agricultural conservation practices alter the physical-chemical and bacteriological quality of the water runoff.
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Uso de pavimentos permeáveis e coberturas verdes no controle quali-quantitativo do escoamento superficial urbano

Castro, Andréa Souza January 2011 (has links)
Este trabalho procurou avaliar a eficiência do uso de pavimentos permeáveis e coberturas verdes no controle do escoamento superficial e a influência dos mesmos na qualidade das águas que drenam destas estruturas. Os pavimentos permeáveis foram avaliados em um estacionamento construído no ano de 2003, com 264m² de área, dividido em dois tipos de revestimento: asfalto poroso e blocos vazados cobertos por gramíneas. Nos anos de 2003 e 2004 foi efetuado um ano de monitoramento quantitativo dessa estrutura (primeira etapa de monitoramento), sem efetuar análises qualitativas. O presente estudo apresenta resultados de uma segunda etapa de monitoramento, efetuada em 2007, 2008 e 2009, incluindo análises qualitativas e quantitativas. Para os dezessete eventos estudados no segundo estágio do monitoramento, os resultados da análise quantitativa mostraram que somente o pavimento com revestimento de blocos vazados continuava fazendo o controle adequado do volume de escoamento superficial, embora com valores de escoamento um pouco superiores aos encontrados no passado, principalmente no revestimento de asfalto poroso. De uma maneira geral, a qualidade da água que infiltrou no pavimento nos dois revestimentos para os eventos analisados está dentro dos parâmetros esperados, se comparadas as resoluções nº 357 e 430 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente). O tipo de revestimento parece não influenciar na qualidade da água que infiltra no solo, já que os valores encontrados no asfalto poroso e nos blocos vazados são muito próximos. Já para o experimento com coberturas verdes, os resultados indicaram que o uso pode proporcionar uma melhor distribuição do escoamento superficial ao longo do tempo, através da diminuição da velocidade de liberação do excesso de água retida nos poros do substrato. Os dados demonstraram também uma redução no volume de água escoado, já que o telhado verde é composto por plantas que têm a capacidade de reter água. As análises físico-químicas indicaram pouca diferença entre os módulos terraço e telhado sem cobertura vegetal. A presença da cobertura da vegetal aumenta os valores de sólidos totais, de fósforo total, de nitrogênio, de nitrato, de turbidez, de DBO5, além de tornar o pH alcalino com valores próximos a 8. Se compararmos os valores obtidos nas análises da qualidade com os padrões das resoluções nº 357 e 430 do CONAMA, EPA (Guia para Reuso da Água) de 1992 e a resolução CONSEMA 128/06 RS (Rio Grande do Sul), foi possível constatar que a água possui uma boa qualidade mesmo não sendo desprezada a primeira parcela que geralmente é a mais poluída. / This study attempted to evaluate the efficiency of using permeable pavements and green roofs to control surface runoff, and their influence on the quality of the waters draining from these structures. The permeable pavements were from an approximately 264m² parking lot built in 2003. There were two types of pervious materials: porous asphalt and grass-covered concrete garden blocks. The structure was designed in 2003 and 2004; monitoring devices were detailed, and the results of a one-year quantitative study of this structure (first stage of monitoring) were presented, but no qualitative studies were performed. The present study describes results of a second stage of monitoring, performed in 2007, 2008 and 2009, including qualitative and quantitative analyses. Quantitative analysis results for the seventeen observed events show that, in the second stage of monitoring, only the pavement with concrete garden blocks still controlled the surface runoff volume adequately, although the runoff values are slightly superior to those found in the past in the same experimental device. The surface runoff coefficient values found in the second stage of monitoring were shown to be higher than in the first stage, especially in the porous asphalt cover. In general, the quality of the water that infiltrated the pavement in the two pervious materials for the analyzed events is within the expected standards, with some of them presenting higher quality analyses than the standards of CONAMA (National Council of the Environment) Resolutions nº 357 and nº 430. The type of cover appears not to influence the quality of water that infiltrates into the soil, since the values found in the porous asphalt and in the concrete garden blocks are very close. On the other hand, for the green roof experiment, results showed that they may provide a better distribution of surface runoff over time by reducing the rate of release of the excess water retained in the substrate pores. Moreover, data also showed that the water volume drained diminished, since the green roof consists of plants that can retain water. The physicochemical analyses showed that there is little difference between the terrace and nongreen roof modules. The presence of green cover increases the amounts of total solids, total phosphorus, nitrogen, nitrate, turbidity, BOD5, and makes the pH alkaline with values close to 8. Comparing the values obtained in quality analysises with the standards of CONAMA Resolutions nº 357 and nº 430, EPA (Guidelines for Water Reuse ) for 1992, and CONSEMA Resolution 128/06 RS (State of Rio Grande do Sul), the water quality is good even if the first-flush is not discarded.
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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.
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Modelagem do escoamento supercial e da erosão hídrica em bacia rural em Arvorezinha, RS, utilizando o WEPP / Use of the wepp model to predict surface runoff and water erosion

Oliveira, Flávio Pereira de January 2010 (has links)
Os modelos de predição da erosão hídrica do solo são utilizados para melhor compreender os processos erosivos, analisar o desempenho de práticas de manejo e avaliar os riscos e os benefícios de diferentes usos do solo. Para tanto, antes de serem utilizados para uma dada condição edafoclimática, devem ser avaliados e, ou, calibrados, principalmente quando se trata de condições diferentes daquelas para as quais o modelo foi desenvolvido. Dentre os inúmeros modelos existentes, o modelo de base física WEPP é um dos mais relevantes na predição da erosão hídrica, pois incorpora os conhecimentos da mecânica de erosão que tem sido gerado nos últimos anos. Este trabalho foi realizado com objetivo de avaliar o desempenho do modelo WEPP em duas vertentes geomorfologicamente distintas localizadas na bacia hidrográfica da comunidade de Cândido Brum, município de Arvorezinha, na região das encostas basálticas do Estado do Rio Grande do Sul. O modelo foi utilizado sem calibração onde os parâmetros de entrada (erodibilidade do solo em entressulcos e em sulcos, tensão crítica de cisalhamento do solo, condutividade hidráulica saturada) foram obtidos experimentalmente e estimados por equações da rotina interna do modelo. Para fins de avaliação dos valores sedimentológicos simulados esses foram comparados com valores de erosão estimados com a utilização do método de redistribuição do “fallout” 137Césio e com valores hidrossedimentológicos medidos no exutório da bacia que contem as vertentes utilizadas na simulação. Os resultados mostraram que as diferenças entre os valores sedimentológicos simulados pelo modelo e os medidos foram menores quando os parâmetros de entrada foram obtidos experimentalmente ao invés daqueles estimados por equações da rotina interna do modelo. Os valores de coeficientes de escoamento simulados pelo modelo com dados do componente solo obtidos sob condição experimental de campo, nas duas vertentes estudadas, se assemelharam em relação aos valores observados por meio de monitoramento da bacia. Já os resultados da distribuição espacial dos processos desagregação e deposição simulada pelo WEPP e comparados com resultados da atividade do 137Cs mostraram alguma discrepância em relação à desagregação e uma tendência similar relacionado à deposição de sedimentos. O modelo WEPP apresenta boas condições para ser aplicado nas condições edafoclimáticas da região sul do Brasil, especialmente quando seus principais parâmetros são determinados nas condições locais. / Erosion models have been used to better understand erosive processes, analyze soil conservation practices, and evaluate the risks and benefits of different soil uses. However, before a model can be used for a given soil and climactic situation, it must be validated and/or calibrated, especially if it is to be used in conditions other than those for which it was developed. Among the many erosion prediction models which exist, the WEPP model is one of the most relevant because it incorporates the current understanding of erosion mechanics. This study seeks to evaluate the WEPP model in two hillslopes with different shapes (concave and convex) in a catchment on the basalt scarp of Rio Grande do Sul, in southern Brazil. The model was run without calibration with starting parameters (rill and interrill erodibility, critical shear stress, saturated hydraulic conductivity) determined experimentally and through the model’s standard equations. To evaluate the simulated hydrologic and sedimentologic values, these were compared with erosion values measured using the 137cesium “fallout” method and also with hydrosedimentologic measures from the outflow of the experimental watershed. Results show that differences between the simulated and measured values were smaller when initial parameters were obtained experimentally rather than estimated by the model’s standard equations. The overland flow coefficients simulated by the model in the two hillslopes studied were similar to those observed through monitoring, especially when the initial soil parameters were experimentally determined. The spatial distribution of detachment and deposition processes simulated by WEPP and those obtained via the cesium method show some discrepancies for detachment and a similar trend for deposition. The WEPP model has a good condition to be applied at southern conditions of Brazil since its major components being experimentally evaluated at local conditions.

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