O crescimento dos centros urbanos e o processo de urbanizaÃÃo das Ãltimas dÃcadas em todo mundo tÃm causados diversos impactos no meio ambiente, principalmente no ciclo hidrolÃgico, trazendo consigo um aumento na quantidade e magnitude de cheias urbanas. O presente estudo teve como objetivo principal avaliar o processo de urbanizaÃÃo de uma Ãrea do municÃpio de Crato-CE, analisando o escoamento superficial gerado e propondo uma soluÃÃo para sua diminuiÃÃo atravÃs do emprego de trincheiras de infiltraÃÃo, implantadas no passeio pÃblico, recebendo apenas as Ãguas provenientes dos telhados dos lotes. Utilizou-se para as simulaÃÃes o programa computacional Storm Water Management Model â SWMM, com parÃmetros retirados da literatura. Foram estudados dois cenÃrios, o primeiro simulou toda a Ãrea em estudo, urbanizada na sua situaÃÃo limite. No segundo cenÃrio, foram incluÃdas as trincheiras no modelo anterior e analisados os resultados. As simulaÃÃes realizadas demonstraram que o local, apÃs total urbanizaÃÃo, poderà ter problemas com o escoamento superficial e que a soluÃÃo proposta atravÃs do uso de trincheiras de infiltraÃÃo se demonstra eficiente na diminuiÃÃo dos picos de vazÃo, se mostrando na maioria dos casos capaz de reduzir em pelo menos 70% do escoamento gerado pelos lotes. Analisando a Ãrea como um todo, nÃo foram observados retardos de picos devido a influÃncia do escoamento gerado pelas ruas, ocorrendo em todos os casos apÃs 12 minutos de precipitaÃÃo. Destaca-se, por fim, que atravÃs do uso das prÃticas de drenagem Low Impact Development (LID) os benefÃcios vÃo muito alÃm de tratar os problemas das cheias na regiÃo de instalaÃÃo, podendo tambÃm diminuÃ-las em outras Ãreas a jusante e favorecer o incremento das reservas de recursos hÃdricos subterrÃneos local. / The growth of urban centers and the process of urbanization in recent decades worldwide have caused many impacts on the environment, especially the water cycle, bringing with it an increase in the number and magnitude of urban flooding. This study aimed to assess the process of urbanization of an area of Crato-CE municipality, analyzing the generated runoff and proposing a solution for its reduction through the use of infiltration trenches, deployed on the promenade, getting only water from the roofs of the lots. Was used for the simulations the computer program Storm Water Management Model - SWMM with parameters taken from the literature. Two scenarios were studied, the first simulated the entire study area, urbanized in its extreme situation. In the second scenario, the trenches were included in the previous model and analyzed the results. Simulations have shown that the place by total urbanization can cause problems with the runoff and the proposed solution by using infiltration trenches is demonstrated effective in reducing peak flows, showing in most cases able to reduce at least 70% of the flow generated by batches. Analyzing the area as a whole we are not observed delays of peaks due to the influence of the flow generated by the streets, occurring in all cases after 12 minutes by precipitation. Stands out, finally, that through the use of drainage practices Low Impact Development (LID) the benefits go far beyond addressing the problems of flooding in the installation area, and may also reduce them in other areas downstream and favor the increase in water site underground resources reserves.

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.