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Avaliação do potencial de aplicação de técnicas compensatórias em áreas urbanas consolidadas / Assessment of application potential of compensatory techniques in consolidated urban areas

Martins, Leandro Guimarães Bais 10 February 2017 (has links)
O desenvolvimento urbano altera significativamente o ciclo natural das bacias hidrográficas. Com o surgimento da drenagem urbana sustentável, o rápido escoamento das águas pluviais deu lugar à restituição das características naturais da bacia hidrográfica através do planejamento do desenvolvimento urbano aliado ao uso de técnicas compensatórias que promovem a infiltração e detenção de águas pluviais. Entretanto, em bacias urbanizadas, o uso das técnicas compensatórias tem alcance limitado, principalmente pelo alto grau de impermeabilização das bacias, pela falta de preocupação com a drenagem durante a expansão urbana, pela baixa disponibilidade de espaço e pelos altos custos de aplicação de medidas estruturais de drenagem urbana. Assim, os princípios de drenagem urbana sustentável são muitas vezes considerados inadequados a ambientes de urbanização consolidada. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do uso em conjunto de diversas técnicas compensatórias definidas através do desenvolvimento de mapas de adequabilidade de uma bacia hidrográfica urbana à aplicação das técnicas compensatórias e de simulação hidrológica. Foram avaliadas bacias de detenção, pavimentos permeáveis, jardins de chuva, telhados verdes, trincheiras de infiltração e microreservatórios individuais. O desempenho das técnicas compensatórias foi avaliado individualmente e trabalhando em conjunto. Mapas de adequabilidade foram criados para locação e quantificação das técnicas compensatórias na bacia hidrográfica. Os resultados mostraram que a aplicação extensiva de técnicas compensatórias em ambiente urbano pode provocar melhoras significativas na redução de vazão de pico e controle do volume de hidrogramas de cheia, com melhores desempenhos individuais de até 35,5% de redução de pico e 32,48% de redução de volume de hidrogramas (TR 2 anos) com o uso de trincheiras de infiltração e 12,77% de redução de vazão de pico e 9,57% de redução de volume (TR 100 anos) com o uso de telhados verdes. Simulando as técnicas compensatórias mais eficientes funcionando em conjunto, foram obtidas reduções de 59,00% de vazão de pico e 46,37% de redução de volume para precipitações de tempo de retorno de 2 anos e 25,66% de vazão de pico e 26,45% de redução de volume em precipitações de 100 anos de tempo de retorno. Assim, concluiu-se que a adaptação de regiões urbanizadas aos princípios da drenagem urbana sustentável é possível e eficiente, e bons resultados podem ser obtidos mesmo nos ambientes mais densamente ocupados. Entretanto, a falta de planejamento durante o desenvolvimento urbano e a pouca disponibilidade de espaço impede a otimização do arranjo espacial dos dispositivos e limita a eficiência de algumas técnicas compensatórias, principalmente aquelas de grande porte. / Urban development significantly alters the natural cycle of river basins. With the emergence of sustainable urban drainage, rapid stormwater runoff gave way to recovering the natural characteristics of the river basin through the urban development planning coupled with the use of compensatory techniques that promote the infiltration and detention of stormwater. However, in already urbanized basins, the use of compensatory techniques have limited reach, especially by the high impermeabilization of the basins, the lack of concern with drainage during urban sprawl, low space availability and high implementation costs of structural measures of urban drainage. Thus, the principles of sustainable urban drainage are often considered inadequate to consolidated urban environments. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of the conjunction use of several compensatory techniques defined after developing suitability maps for the urban basin and hydrologic simulation. We evaluated detention basins, permeable pavements, rain gardens, green roofs, infiltration trenches and individuals cisterns. We assessed the performance of compensatory techniques working individually and working together. Suitability maps were created for positioning and quantification of compensatory techniques in the watershed. The results showed that extensive application of compensatory techniques in an urban environment could lead to significant improvements in peak flow reduction and control of hydrograms volume, with best individual performance up to 35.5% peak reduction and 32.48% hydrograms volume reduction (TR 2 years) using infiltration trenches and 12.77% peak flow reduction and 9 57% volume reduction (TR 100 years) using green roofs. Simulating the most efficient compensatory techniques working together, the results shown 59.00% of peak flow reductions and 46.37% of volume reduction to 2-years rainfalls and 25.66% peak flow reduction and 26.45% of volume reduction in 100-years rainfalls. Thus, we concluded that the adaptation of urbanized areas to sustainable urban drainage principles is possible and efficient, and good results can be obtained even in the more densely occupied environments. However, the lack of planning for urban development and the limited space availability prevents the optimization of devices spatial arrangement and limits the effectiveness of certain compensatory techniques, especially those large as detention basins.
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Avaliação do potencial de aplicação de técnicas compensatórias em áreas urbanas consolidadas / Assessment of application potential of compensatory techniques in consolidated urban areas

Leandro Guimarães Bais Martins 10 February 2017 (has links)
O desenvolvimento urbano altera significativamente o ciclo natural das bacias hidrográficas. Com o surgimento da drenagem urbana sustentável, o rápido escoamento das águas pluviais deu lugar à restituição das características naturais da bacia hidrográfica através do planejamento do desenvolvimento urbano aliado ao uso de técnicas compensatórias que promovem a infiltração e detenção de águas pluviais. Entretanto, em bacias urbanizadas, o uso das técnicas compensatórias tem alcance limitado, principalmente pelo alto grau de impermeabilização das bacias, pela falta de preocupação com a drenagem durante a expansão urbana, pela baixa disponibilidade de espaço e pelos altos custos de aplicação de medidas estruturais de drenagem urbana. Assim, os princípios de drenagem urbana sustentável são muitas vezes considerados inadequados a ambientes de urbanização consolidada. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do uso em conjunto de diversas técnicas compensatórias definidas através do desenvolvimento de mapas de adequabilidade de uma bacia hidrográfica urbana à aplicação das técnicas compensatórias e de simulação hidrológica. Foram avaliadas bacias de detenção, pavimentos permeáveis, jardins de chuva, telhados verdes, trincheiras de infiltração e microreservatórios individuais. O desempenho das técnicas compensatórias foi avaliado individualmente e trabalhando em conjunto. Mapas de adequabilidade foram criados para locação e quantificação das técnicas compensatórias na bacia hidrográfica. Os resultados mostraram que a aplicação extensiva de técnicas compensatórias em ambiente urbano pode provocar melhoras significativas na redução de vazão de pico e controle do volume de hidrogramas de cheia, com melhores desempenhos individuais de até 35,5% de redução de pico e 32,48% de redução de volume de hidrogramas (TR 2 anos) com o uso de trincheiras de infiltração e 12,77% de redução de vazão de pico e 9,57% de redução de volume (TR 100 anos) com o uso de telhados verdes. Simulando as técnicas compensatórias mais eficientes funcionando em conjunto, foram obtidas reduções de 59,00% de vazão de pico e 46,37% de redução de volume para precipitações de tempo de retorno de 2 anos e 25,66% de vazão de pico e 26,45% de redução de volume em precipitações de 100 anos de tempo de retorno. Assim, concluiu-se que a adaptação de regiões urbanizadas aos princípios da drenagem urbana sustentável é possível e eficiente, e bons resultados podem ser obtidos mesmo nos ambientes mais densamente ocupados. Entretanto, a falta de planejamento durante o desenvolvimento urbano e a pouca disponibilidade de espaço impede a otimização do arranjo espacial dos dispositivos e limita a eficiência de algumas técnicas compensatórias, principalmente aquelas de grande porte. / Urban development significantly alters the natural cycle of river basins. With the emergence of sustainable urban drainage, rapid stormwater runoff gave way to recovering the natural characteristics of the river basin through the urban development planning coupled with the use of compensatory techniques that promote the infiltration and detention of stormwater. However, in already urbanized basins, the use of compensatory techniques have limited reach, especially by the high impermeabilization of the basins, the lack of concern with drainage during urban sprawl, low space availability and high implementation costs of structural measures of urban drainage. Thus, the principles of sustainable urban drainage are often considered inadequate to consolidated urban environments. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of the conjunction use of several compensatory techniques defined after developing suitability maps for the urban basin and hydrologic simulation. We evaluated detention basins, permeable pavements, rain gardens, green roofs, infiltration trenches and individuals cisterns. We assessed the performance of compensatory techniques working individually and working together. Suitability maps were created for positioning and quantification of compensatory techniques in the watershed. The results showed that extensive application of compensatory techniques in an urban environment could lead to significant improvements in peak flow reduction and control of hydrograms volume, with best individual performance up to 35.5% peak reduction and 32.48% hydrograms volume reduction (TR 2 years) using infiltration trenches and 12.77% peak flow reduction and 9 57% volume reduction (TR 100 years) using green roofs. Simulating the most efficient compensatory techniques working together, the results shown 59.00% of peak flow reductions and 46.37% of volume reduction to 2-years rainfalls and 25.66% peak flow reduction and 26.45% of volume reduction in 100-years rainfalls. Thus, we concluded that the adaptation of urbanized areas to sustainable urban drainage principles is possible and efficient, and good results can be obtained even in the more densely occupied environments. However, the lack of planning for urban development and the limited space availability prevents the optimization of devices spatial arrangement and limits the effectiveness of certain compensatory techniques, especially those large as detention basins.
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Analys av SWMM-CAT och möjligheten att tillämpa SWMM-CAT i Sverige / Analysis of SWMM-CAT and the possibility to apply SWMM-CAT in Sweden

Aronsson, Andreas, Hinders, Niclas January 2015 (has links)
Under det närmaste seklet kommer Sverige att vara med om en klimatförändring med en ökad nederbörd upp mot 40 % i delar av landet. Översvämningar kommer bli vanligare och kraftigare skyfall under kortare perioder är det största hotet mot ett fungerande avrinningssystem. De mängder dagvatten som ska hanteras i stadsbebyggelse kan vara mycket stora på grund av att grönytor har bytts ut mot hårdgjorda ytor.   SWMM-CAT (Storm Water Management Model – Climate Adjustment Tool) är ett program som kan skapa prognoser för framtida klimatförändringar. Genom att söka på koordinater eller postnummer i USA kan användaren få fram data för förändring i nederbörd, avdunstning, temperatur och största dygnsnederbörd vid olika återkomsttider vid just den platsen sökningen skett i. Informationen kan användas för att få en uppfattning i hur dessa parametrar kommer att ändras i framtiden. Informationen kan även sparas till SWMM (Storm Water Management Model) i form av klimatjusteringsfaktorer. SWMM är ett simuleringsprogram som används för planering och analys av dagvattenavrinning. Med hjälp av dessa klimatjusteringsfaktorer kan man vid projektering av avloppssystem vara mer förberedd och dimensionera med hänsyn till det framtida klimatet.   Genom uppbyggnad av en modell i SWMM har vi jämfört resultatet av en simulering utan klimatjusteringar och en simulering med klimatjusteringar. Resultatet visar att vattenflödet från avrinningsområdet skulle öka från 43 l/s till 66 l/s. Utifrån denna flödesökning ser vi att det finns en stor vikt att beakta hur klimatförändringarna kan komma att påverka dessa flöden vid dimensionering av avloppssystem.   SWMM-CAT är ett lätthanterligt och användarvänligt program som enkelt kan användas för att få en inblick i hur klimatförändringarna kan komma att påverka temperatur och nederbörd. Det krävs dock erfarenhet av SWMM för att göra korrekta simulationer med justeringsfaktorer från SWMM-CAT. Eftersom klimatförhållanden skiljer sig geografiskt går SWMM-CAT inte att tillämpa i Sverige då prognoserna är framtagna över ett rutnätssystem i USA. Med hjälp av forskning från Rossby Centre är det möjligt att ta fram data för framtida förändringar i nederbörd, avdunstning och temperatur för Sverige.  Det tror vi är tillräckligt med underlag för att skapa ett program liknande SWMM-CAT i Sverige.   För att på bästa sätt möta klimatförändringarna i svenska stadsmiljöer påstår vi att man bör kombinera klimatprognoser med mer öppen dagvattenhantering. / Sweden will during this century experience an increased amount of precipitation, up to 40 % in some parts of the country.  Flooding will be more common and heavy rain during short periods of time is the greatest threat of having a functioning drainage system. The amount of storm water that urban areas will have to handle can be massive due to the lack of infiltration areas.   SWMM-CAT (Storm Water Management Model – Climate Adjustment Tool) is software that can create future climate change projections. By searching for coordinates or zip-codes in the US the user can receive data for changes in precipitation, evaporation, temperature and 24-hour design storm at a specific location. The information can be used to get more knowledge of how these parameters will change in the future, but also to import as adjustment factors to SWMM (Storm Water Management Model). SWMM is a simulation software for planning and analysis of storm water runoff. The adjustment factors allow planning of sewer systems with consideration of future climate change.   To compare the results of a simulation with SWMM-CAT and without SWMM-CAT we constructed a SWMM-model. The result showed an increased water flow from the sub catchment area from 43 l/s to 66 l/s. This result displays that it is important to consider how the climate change can affect the sizing of sewer systems.   SWMM-CAT is a user friendly software and can easily be used to predict future climate change outcomes related to precipitation and temperature, but it demands experience from SWMM to make correct simulations with adjustments from SWMM-CAT. Since climate changes varies geographically, SWMM-CAT cannot be used in Sweden because the projections is based on a grid system over the US. The research of Rossby Centre provides future climate change projections in precipitation, evaporation and temperature for Sweden. We believe that it is sufficient data to create a software similar to SWMM-CAT in Sweden.   We believe that the best way to cope with the climate changes in urban areas is to combine future climate projections with low-impact development.
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Modelagem hidráulica/hidrológica do escoamento superficial com a utilização do SWMM integrado ao SIG : o exemplo de Ilha Solteira-SP /

Santini Junior, Mauricio Antonio. January 2018 (has links)
Orientador: Jefferson Nascimento de Oliveira / Resumo: Desde o começo da formação dos conglomerados urbanos no Brasil, a drenagem urbana sempre teve uma abordagem sanitarista. Tal prática causa cada vez mais problemas como enchentes e eutrofização dos corpos d’água. Atualmente, os constantes problemas enfrentados pelas cidades retratam a forte situação de negligência em que se encontra este tema no país. Neste prisma, o presente projeto teve como objetivo propor um modelo Hidráulico/Hidrológico da rede de drenagem de Ilha Solteira, a fim de subsidiar decisões futuras de gestão da bacia urbana como um todo. A área de estudo foi a sub-bacia do córrego Sem Nome localizado na cidade de Ilha Solteira-SP. A base de dados utilizada foi obtida por meio de estudos disponibilizados pela prefeitura, ensaios de campo e a instalação de sondas e pluviógrafos na área de projeto. Além disso, foram usadas imagens de satélite obtidas por meio do Software Livre Google EarthPro. Foram utilizados os softwares ArcGis 10 e o Storm Water Management Model (SWMM) para estabelecer um modelo digital representativo da bacia, por meio das equações de Saint-Venant 1D e da onda cinemática. Foi realizada uma análise de sensibilidade, além da calibração e validação do sistema. Os cálculos desta pesquisa tiveram por base 31 eventos ocorridos durante o desenvolvimento da mesma, e o modelo foi avaliado sob o escopo de cinco indicadores estatísticos. Os resultados mostraram que o modelo elaborado teve desempenho satisfatório, com coeficientes de eficiência de Nash-Su... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Since the beginning of the formation of urban conglomerates in Brazil, the urban drainage has been taken a sanitary approach. This practice has caused more and more problems, such as flooding and eutrophication of streams. The constant problem faced by most cities is the strong neglect that lies in this country. In this perspective, the present work proposes a Hydraulic/hydrological model of the storm water network of Ilha Solteira, in order to support future subsidization of urban basin management as a whole. The study area was the sub-basin of the Sem Nome stream located in the city of Ilha Solteira-SP. The used database was obtained by city hall studies, field trials, probes and rain gauges installed in the project area; the satellite images were obtained by using the Free Software EarthPro., ArcGis 10 and Stormwater Management Model (SWMM), to establish a representative digital model of the basin using the Saint-Venant 1D equations and the kinematic waveform. Sensitivity, calibration and validity analyses of the system were performed, 31 events were captured and a model was evaluated by five statistic indicators. The results have shown that the elaborated model has presented a satisfactory performance with mean Nash-Sutcliffe efficiency coefficients of 0.69, index of agreement of 0,92, average error in peak flow equivalent to 21% and mean error with no peak time equal to 2 minutes and 40 seconds. / Mestre
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Bestämning av dagvattenflöden i Knivstaåns avrinningsområde / Determination of stormwater flows in the Knivsta river drainage area

Boholm, Per January 2012 (has links)
The purpose of the thesis was to map the hydraulic load on the Knivsta river from stormwater runoff, and build a platform for further studies of pollution loads on the rivers ecosystems. New residential areas are planned to be built in Knivsta municipality and it will have an impact on stormwater flows to Knivsta river. To examine the impact this will have, simulations were made in the area as it stands today and after expansion work. The work includes calculation of flows from the populated areas but also from the catchment area around it consisting of woodlands and fields. Because of expected climatic changes which may affect rainfall, the simulations have been performed with different return periods for rainfall data. Return periods of 1, 2, 10 and 50 years were chosen to get a result that reflects the current situation but also a possible climate change that would give rise to much greater rainfall.Simulation results showed that stormwater runoff would increase by 11 percent if new residential areas were built in the drainage area. Return times of rain had profound implications for the amount of runoff. A 50-year rainfall generated 7.6 times as much stormwater runoff for 1 hour as a 1-year rainfall and the amount of flooded water increased significantly as more and more pipes were flooded.In the simulations no consideration was taken to water already present in the system, only to water which is supplied through the storm water runoff. To get a better picture of flood risk and flows in the pipe system, additional analyses of flows and cross-sectional area of Knivsta river and flowing ditches are required. An analysis of the pipeline system in the detailed plans for the new areas should be done when these plans are available. Without these detailed plans, it is difficult to determine how the newly built areas will affect the pipes and ditches in the vicinity that the water must pass on the way to the recipient.
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Modelagem hidráulica/hidrológica do escoamento superficial com a utilização do SWMM integrado ao SIG: o exemplo de Ilha Solteira-SP / Hydrological modeling of urban surface runoff using the SWMM integrated to GIS: the example of Ilha Solteira-SP

Santini Junior, Mauricio Antonio 06 April 2018 (has links)
Submitted by Mauricio Antonio Santini Júnior (mauriciosantinijr@gmail.com) on 2018-05-15T11:06:40Z No. of bitstreams: 1 SANTINI 2018.pdf: 9794262 bytes, checksum: 605025f85b9ea4ae9bee124b72b6272a (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-05-15T12:32:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santini junior_ma_me_ilha.pdf: 9794262 bytes, checksum: 605025f85b9ea4ae9bee124b72b6272a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T12:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santini junior_ma_me_ilha.pdf: 9794262 bytes, checksum: 605025f85b9ea4ae9bee124b72b6272a (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Desde o começo da formação dos conglomerados urbanos no Brasil, a drenagem urbana sempre teve uma abordagem sanitarista. Tal prática causa cada vez mais problemas como enchentes e eutrofização dos corpos d’água. Atualmente, os constantes problemas enfrentados pelas cidades retratam a forte situação de negligência em que se encontra este tema no país. Neste prisma, o presente projeto teve como objetivo propor um modelo Hidráulico/Hidrológico da rede de drenagem de Ilha Solteira, a fim de subsidiar decisões futuras de gestão da bacia urbana como um todo. A área de estudo foi a sub-bacia do córrego Sem Nome localizado na cidade de Ilha Solteira-SP. A base de dados utilizada foi obtida por meio de estudos disponibilizados pela prefeitura, ensaios de campo e a instalação de sondas e pluviógrafos na área de projeto. Além disso, foram usadas imagens de satélite obtidas por meio do Software Livre Google EarthPro. Foram utilizados os softwares ArcGis 10 e o Storm Water Management Model (SWMM) para estabelecer um modelo digital representativo da bacia, por meio das equações de Saint-Venant 1D e da onda cinemática. Foi realizada uma análise de sensibilidade, além da calibração e validação do sistema. Os cálculos desta pesquisa tiveram por base 31 eventos ocorridos durante o desenvolvimento da mesma, e o modelo foi avaliado sob o escopo de cinco indicadores estatísticos. Os resultados mostraram que o modelo elaborado teve desempenho satisfatório, com coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe médios de 0,69; indicador de concordância médio de 0,92; erro médio na vazão de pico equivalente à 21% e erro médio no tempo de pico igual a 2 minutos e 40 segundos. / Since the beginning of the formation of urban conglomerates in Brazil, the urban drainage has been taken a sanitary approach. This practice has caused more and more problems, such as flooding and eutrophication of streams. The constant problem faced by most cities is the strong neglect that lies in this country. In this perspective, the present work proposes a Hydraulic/hydrological model of the storm water network of Ilha Solteira, in order to support future subsidization of urban basin management as a whole. The study area was the sub-basin of the Sem Nome stream located in the city of Ilha Solteira-SP. The used database was obtained by city hall studies, field trials, probes and rain gauges installed in the project area; the satellite images were obtained by using the Free Software EarthPro., ArcGis 10 and Stormwater Management Model (SWMM), to establish a representative digital model of the basin using the Saint-Venant 1D equations and the kinematic waveform. Sensitivity, calibration and validity analyses of the system were performed, 31 events were captured and a model was evaluated by five statistic indicators. The results have shown that the elaborated model has presented a satisfactory performance with mean Nash-Sutcliffe efficiency coefficients of 0.69, index of agreement of 0,92, average error in peak flow equivalent to 21% and mean error with no peak time equal to 2 minutes and 40 seconds.
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Impacts of Climate, Land Cover and Hydrologic Changes on Stormwater Runoff in Central Florida

Islam, Mohammad S 12 November 2015 (has links)
Changes in climate and land use/cover can cause great impacts on the hydrologic processes, especially on stormwater runoff generation. Considering the Shingle Creek Basin in Central Florida as an example of complex inland urban-natural basins, we quantified reference sensitivities of stormwater runoff to plausible scenarios of climatic, land use/cover and hydrologic changes by developing a dynamic rainfall-runoff model with the EPA Storm Water Management Model (SWMM 5.1). Potential storm runoff in the coupled urban-natural basin exhibited high and notably different seasonal sensitivities to rainfall. The total basin runoff was highly sensitive to the basin imperviousness, while showing moderate to low sensitivities to the evapotranspiration, slope and roughness. The changes in runoff under simultaneous hydro-climatic and climate-land cover perturbations were notably different than the summations of their individual contributions. The study findings can be useful in managing stormwater runoff in the Shingle Creek and similar complex urban-natural basins around the world.
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Modeling Exfiltrating Storm Sewers Using SWMM

McCutcheon, Matthew D. 06 December 2010 (has links)
No description available.
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The Use of Stormwater Modeling for Design and Performance Evaluation of Best Management Practices at the Watershed Scale

Houston, Edward Brian 02 October 2006 (has links)
The use of best management practices or BMPs to treat urban stormwater runoff has been pervasive for many years. Extensive research has been conducted to evaluate the performance of individual BMPs at specific locations; however, little research has been published that seeks to evaluate the impacts of small, distributed BMPs throughout a watershed at the regional level. To address this, a model is developed using EPA SWMM 5.0 for the Duck Pond watershed, which is located in Blacksburg, Virginia and encompasses much of the Virginia Polytechnic and State Institute's campus and much of the town of Blacksburg as well. A variety of BMPs are designed and placed within the model. Several variations of the model are created in order to test different aspects of BMP design and to test the BMP modeling abilities of EPA SWMM 5.0. Simulations are performed using one-hour design storms and yearlong hourly rainfall traces. From these simulations, small water quality benefits are observed at the system level. This is seen as encouraging, given that a relatively small amount of the total drainage area is controlled by BMPs and that the BMPs are not sited in optimal locations. As expected, increasing the number of BMPs in the watershed generally increases the level of treatment. The use of the half-inch rule in determining the required water quality volume is examined and found to provide reasonable results. The design storm approach to designing detention structures is also examined for a two-pond system located within the model. The pond performances are examined under continuous simulation and found to be generally adequate for the simulated rainfall conditions, although they do under-perform somewhat in comparison to the original design criteria. The usefulness of EPA SWMM 5.0 as a BMP modeling tool is called into question. Many useful features are identified, but so are many limitations. Key abilities such as infiltration from nodes or treatment in conduit flow are found to be lacking. Pollutant mass continuity issues are also encountered, making specific removal rates difficult to define. / Master of Science
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Avaliação de modelos de simulação de cargas difusas em bacias urbanas / Evaluation of diffuse loads simulation models in an urban watershed

Aprígio, Patrik de Oliveira 19 June 2012 (has links)
Diante do agravo da condição das águas, tanto em qualidade e quantidade, há urgência de se controlar não somente a poluição hídrica pontual, mas também a de origem difusa, que é aquela distribuída ao longo da superfície do solo por inúmeros agentes poluidores, e que afluem aos corpos dágua, preferencialmente, por ocasião dos eventos de precipitação. Esse trabalho teve como objetivo proceder à simulação da poluição difusa hídrica gerada na bacia do Córrego do Mineirinho, São Carlos SP, por meio de dois modelos hidrológicos: SWMM (Storm Water Management Model) e L-THIA (Long Term Hydrologic Impact Assessment), que foram comparados quanto ao volume de escoamento e produção de cargas anuais de poluição difusa. Foram exploradas as vantagens e desvantagens encontradas na aplicação de cada modelo, em três cenários de uso e ocupação do solo de base, atual e futuro. O mapa de uso e ocupação foi construído por meio de identificação visual de imagem digital de satélite e vetorização manual das feições. Pode-se dizer que, em relação às estimativas de escoamento superficial e das cargas difusas, ambos os modelos perceberam alteração drástica de volume entre o cenário de base e o atual, enquanto que, entre este cenário e o futuro, também houve aumento, mas não da monta do que ocorreu entre os cenários anteriores. De maneira geral, o SWMM sobrestimou os resultados do L-THIA, exceto para o cenário de base. Os modelos produziram variações distintas nas respostas, sendo que, pelo SWMM, os impactos no volume de escoamento e na produção cargas devidos à mudança do uso do solo foram mais elevados. Fica evidente a necessidade de dados observados se para efetuar uma calibração dos modelos visando a uma maior correspondência entre os resultados modelados e a realidade da bacia. Conforme os resultados obtidos, para modelagem em as bacias desprovidas de dados observados e para fins de planejamento e estimativas preliminares, recomenda-se optar pelo modelo L-THIA, por ser mais simples e por requerer menos dados de entrada, já que a maior quantidade de parâmetros exigidos por modelos mais complexos, que devem ser objeto de calibração, pode levar a maiores incertezas. / The aggravation of the water condition concerning both quality and quantity has led to an urgent need of monitoring, not only point sources, but also diffuse sources of pollution. The latter is distributed over the soil surface by numerous polluting agents and flows to the water bodies during precipitation events. In this context, this dissertation deals with the simulation of diffuse water pollution generated in Mineirinhos stream basin, São Carlos SP, by using two hydrological models: SWMM (Storm Water Management Model) and LTHIA (Long-Term Hydrologic Impact Assessment), which were compared in terms of volume flow and annual loads of diffuse pollution. The advantages and disadvantages encountered in the application of each model were explored in three land use scenarios: baseline, current and future. The land use maps were elaborated through the visual identification of a satellite image and manual vectorization of the features. Both models drastically changed the runoff and diffuse loads between the baseline and current scenarios, whereas, between current and future scenarios, the increase was not so high. In general, SWMM overestimated the results of L-THIA, except for the baseline scenario. The models produced different variations in their responses, and the SWMM highly impacted on the volume flow and loads. The need for monitored data to calibrate models was evident, so that a greater correspondence between the modeled results and the reality of the basin could be achieved. The results allowed to concluding that L-THIA is recommended for an ungauged basin, as it is simpler, and more complex models, with a greater number of parameters, may lead to greater uncertainties.

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