Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-10-16T12:55:28Z No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-16T14:27:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-16T14:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / O escoamento superficial nas bacias urbanas da cidade de Brasília é importante fonte de poluentes para o Lago Paranoá, prejudicando a sua qualidade, na forma de poluição difusa. As cargas difusas que o atingem são de difícil determinação por exigir a medição de vazões e concentrações dos poluentes nas galerias de drenagem. Assim, pretende-se analisar o comportamento quantitativo e qualitativo das águas de drenagem urbana por meio do monitoramento da precipitação e do escoamento superficial em eventos de cheia e pela modelagem matemática, com o modelo SWMM. Para isso, utilizou-se linígrafos e amostradores automáticos para a determinação da vazão e da concentração, respectivamente, dentro das galerias de drenagem, próximo ao exutório durante os eventos de cheia. Foram monitorados quantitativamente 97 eventos e qualitativamente, 34, constituindo 438 amostras, no qual se analisaram variáveis físico-químicas de qualidade da água, tendo em vista a preocupação com a eutrofização e o assoreamento do corpo hídrico. Verificou-se que o modelo se aplica bem a esse tipo de bacia, mas pode ser melhorado com a calibração de um evento. Na fase de verificação, percebe-se que o modelo SWMM responde bem a eventos com o mesmo coeficiente de escoamento e que uma alteração no método de infiltração utilizado pode melhorar a performance do modelo. Portanto, recomenda-se o uso do modelo para a análise do escoamento superficial gerado em bacias urbanas e que com o modelo hidráulico calibrado apenas para um único evento é possível que essa ferramenta seja utilizada para estimar as vazões com precisão satisfatória. Quanto às cargas de poluição difusa causadas pela drenagem pluvial, concluiu-se que elas são mais significativas do que as cargas do esgoto tratado lançada no Lago Paranoá para os meses de novembro e janeiro. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The runoff in urban watersheds of Brasília is an important source of pollutants to Lake Paranoá, degrading water quality as diffuse pollution. The diffuse pollutant loads that are discharged are difficult to estimate because it requires the measurement of flow rates and concentration of pollutants in drainage network. Thus, this research aims to analyze the behavior of quantity and quality of urban drainage waters based on monitoring of rainfall and runoff during floods events, in addition to mathematical modeling, with SWMM. Therefore, flow meters and automatic samplers were used to determine the flow and the concentration, respectively, inside the drainage network, next the outfall, during the flood events. Flows were obtained for 97 events and water quality for 34 events, amounting 438 samples, which were analyzed for physical and chemical water quality variables, due to concerns on eutrophication and siltation. It was confirmed that SWMM model fits well to this type of watershed, however the results can be improved by calibration to one event. In the verification stage, it was verified that the model responds well to events with runoff coefficient of similar magnitude and changing the infiltration method can improve the model performance. Therefore, it is recommended the use of the SWMM model for the analysis of runoff generated from urban watersheds and the hydraulic model calibrated with just a single event provides a tool that can be used to estimate flow accurately enough. About the diffuse pollutants loads it is possible to conclude that the load from the drainage system is more significant than loads from treated sewage released into Lake Paranoá in November and January.

O aproveitamento de água de chuva no meio urbano vem ganhando interesse por parte da sociedade devido aos benefícios que esta prática proporciona, tais como: econômico, ambiental e contra alagamentos urbanos. Este interesse pode ser percebido pelo surgimento de regulamentações governamentais e comercialização no mercado nacional de produtos específicos para a captação, tratamento e armazenamento de água. Assim, quantificar os beneficios é um ponto chave para que o aproveitamento de água de chuva torne-se popular no ambiente urbano. Dentre os benefícios mensuráveis, a redução de alagamentos urbanos é o menos abordado, e, com frequência, para casos específicos, que não permitem a transferência dos resultados ou da metodologia de quantificação. O presente trabalho teve como motivador a escassez de trabalhos que abordassem o efeito do aproveitamento de água de chuva na vazão da rede pluvial, que a princípio de sua concepção metológica careceu de um método de dimensionamento que permitisse a obtenção de índices de desempenho esperados para o sistema de aproveitamento de água de chuva. Foi proposta então, uma metodologa de dimensionamento por meio de ábacos, estes por sua vez, foram criados a partir da técnica de Monte Carlo para séries sintéticas usadas na simulação de balanço de massa no reservatório de água de chuva para a obtenção de índices de desempenho em função do volume e da demanda estimada por água não potável. Os ábacos foram produzidos para todas as capitais brasileiras mais o distrito federal como forma de verificação da sua aplicabilidade para os diversos regimes pluviométricos existentes no Brasil. A partir do método de dimensionamento foi possível estabelecer cenários e premissas de projeto de sistemas de aproveitamento de água de chuva que, juntamente com dados observados de demandas por água para padrões de habitação popular e de classe alta no município de Porto Alegre, forneceram garantias de permanência do volume de espera para reservatórios em lotes residenciais. Os volumes de espera constituíram a condição inicial para simulação hidráulica de bacias hipotéticas com 10 e 25ha, escala compatível com a de loteamentos residenciais, porém para chuvas de projeto com duração crítica para a escala das bacias urbanas de Porto Alegre (1h). Os resultados da simulação apontaram para uma ineficácia na redução do pico de vazão, sendo observada apenas uma pequena redução no volume do hidrograma, em que o caso de habitações padrão popular apresentou os maiores descontos (~6% para 75% de garantia). A ineficiência em redução do pico de vazão na rede pluvial, para as características pluviométricas, de consumo e hidrológicas das bacias urbanas de Porto Alegre pode ser explicada pelo próprio propósito do aproveitamento de água de chuva que é o de apenas atender à demanda de água, não garantindo volumes de espera suficientes para causar tal efeito no pico de vazão da rede pluvial. / There is an increasing interest from the society in rainwater harvesting and use in urban areas, due to the benefits that this practice provides, such as: economic, environmental and urban flooding control. This interest may be perceived by the emergence of government regulations and increased availability of specific products in the domestic market for the capture, processing and storage of water. Consequently, quantifying the benefits is a key element for allowing the use of rainwater to become popular in the urban environment. Among the measurable benefits, the use of rainwater as a contribution to the reduction of urban flooding is the least discussed; when available, the results are often valid only for specific cases, do not allowing their generalization and application to different scenarios and configurations. The present work was motivated by the scarcity of studies that addressed the effect of the use of rainwater in the reduction of urban runoff, and the lack of design methods that could allow the estimation of performance indicators for the rainwater harvesting and use systems. A graphical design method (using abacuses) is proposed. Abaci were created from the application of the Monte Carlo technique, applied to synthetic series used in the mass balance simulation of rainwater reservoirs, to obtain performance indices as function of the volume and the estimated demand for non-potable water. The abaci were produced for all Brazilian capitals and also the Federal District, in order to verify their applicability to different rainfall regimes existing in Brazil. The use of the graphical design method allowed creating different scenarios and assumptions for designing systems for rainwater use. The combination of these scenarios with observed data of water demand, applied to two different urbanization patterns (low income dwellings and upper class habitation), in the municipality of Porto Alegre, allowed the assessment of the probability of different retention volumes for reservoirs in residential lots. The expected volumes constituted the initial condition for hydraulic simulation of hypothetical watersheds with 10 and 25ha, scale compatible with the residential subdivisions of urban catchments in Porto Alegre, using critical rain durations (1h). The simulation results implied an ineffectiveness in reducing the peak flow, as only a small reduction in the volume of the hydrograph was obatained, with the higher reduction (~ 6% to 75% guarantee) observed for the low-income dwellings. The inefficiency in reducing the peak flow for the rainfall and consumption Porto Alegre characteristics, as well the hydrological characteristics of their urban watersheds, can be explained by the purpose of the rainwater harvesting that is the only meet the demand for water, not ensuring sufficient available volume to cause such effect on the peak flow in the conducts.

Orientador: Silvana Moreira Simabuco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-28T06:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_Edson_D.pdf: 6614027 bytes, checksum: 09b2ba763f671974e818cae1fbd662c5 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A poluição ambiental é um problema já existente, e não solucionado, nos grandes centros urbanos e que vem se estendendo para outros centros em expansão populacional e industrial. Este crescimento tem criado regiões metropolitanas fora das grandes capitais estaduais. Um desses centros é a cidade de Campinas, SP, onde este estudo foi realizado. Para se obter algumas informações relacionadas com o nível da poluição ambiental de Campinas, foram analisadas amostras de particulado atmosférico e de águas superficiais (chuva e rio). Foi utilizada a técnica analítica da fluorescência de raios X, nas duas variantes, dispersiva em energia (EDXRF), com tubo de raios X, para a análise de água de rio e, reflexão total (TXRF), com radiação síncrotron, para a análise de particulado atmosférico e água de chuva. A análise gravimétrica do material particulado inalável depositado nos filtros, para um período de 24 h de amostragem, mostrou que o limite estabelecido pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que é de 150 Jlglm3, foi ultrapassado somente em duas ocasiões nas amostras coletadas no posto da região central da cidade de Campinas. Após um tratamento químico adequado, as amostras foram analisadas utilizando a TXRF, sendo detectados 24 elementos. Através da análise de componentes principais (ACP) foram identificados os mesmos tipos de fontes emissoras para as amostras coletadas nos postos da região central da cidade de Campinas e do campus da Universidade Estadual de Campinas - UNlCAMP, distrito de Barão Geraldo. De maneira geral, a fonte de ressuspensão de solo contribuiu com 22% e 29% do material particulado fino (MPF), no outono/inverno e verão, respectivamente, enquanto que a emissão industrial foi responsável por 26% e 23% do MPF. O fator de emissão veicular respondeu por 22% e 20% do MPF e a fonte de sulfatos, com 23% e 20%. A fonte de sulfatos tem como origens as queimadas nas plantações de cana-de-açúcar, prática comum que antecede a colheita. Para o material particulado grosso (MPG), duas fontes emissoras foram identificadas. O fator de ressuspensão de solo contribuiu com 77% e 78% do MPG, no outono/inverno e verão, respectivamente, e, a emissão industrial, com 18% e 16%. Nas amostras de água de chuva, analisadas por TXRF, foram detectados 27 elementos. Os resultados obtidos mostram, basicamente, os mesmos elementos detectados nos diferentes postos de coleta. Foram identificados os mesmos tipos de fontes nos quatro postos analisados: ressuspensão de solo, emissão industrial e cloretos. Na análise de água de rio, realizada após uma pré-concentração com ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC) e utilizando a EDXRF, foram detectados 8 elementos. Os valores máximos para os elementos Fe, Co, Ni e Cu estabelecidos pelo CONAMA, para rios de classe 2, foram ultrapassados em algumas amostras do rio Atibaia. Em algumas amostras do rio Capivari, os valores de Fe e Ni excederam o limite estabelecido pelo CONAMA, enquanto que no ribeirão Pinheiros, isto ocorreu apenas para o elemento F e. Este estudo mostra que o nível de concentração de particulados na atmosfera é satisfatório, enquanto que os rios apresentam indícios de contaminação por alguns elementos / Abstract: The environmental pollution is an existing problem to be solved in large urban centers. And it has been spreading to other population centers in fast industrial expansion. Such growth has created metropolitan centers in the outskirts of large capitals without proper planning to minimize the emission of pollutants. Campinas, a city in the state of São Paulo, Brazil, where the study described herein was conducted, is a typical center. To obtain some information related to the level of environmental pollution in Campinas, samples of atmospheric particulate matter, rain and river water were analyzed. The analytical technique of X-ray fluorescence, in the two variants, energy dispersive (EDXRF), with X-ray tube, for river water analysis and, total reflection (TXRF), with synchrotron radiation, for atmospheric particulate and rain water analysis, were used. The gravimetric analysis of the inhalable particulate matter deposited on the filters, over a 24 hour-period sampling, has shown that the limit established by Environment National Council (CONAMA), which is 150 Ilglm3, was exceeded in two occasions only in the samples collected at the downtown Campinas city. Through the principal components analysis (PCA) it was identified the same types of issuing sources for the samples collected at the downtown Campinas city and at the Campinas State University (UNICAMP) sites. In general, the soil dust source contributed with 22% and 29% of the Fine Particulate Matter (FPM), in the autumn/winter and summer periods, respectively, whereas the industrial emission was responsible for 26% and 23% of the FPM. The rate for motor vehic1e emissions corresponded to 22% and 20% of the FPM and the sulfate source to 23% and 20%. The sulfates are emitted main1y for the sugar cane burning. For the Coarse Particulate Matter (CPM), two issuing sources were identified. The soil dust factor has contributed with 77% and 78% of the CPM in the autumn/winter and summer periods, respectively, and the industrial emission with 18% and 16%. In the rainwater samples, analyzed by TXRF with synchrotron radiation, 27 elements were detected. The results obtained show basically the same elements detected at different collection sites. The same types of sources at the four stations analyzed were identified: soil dust, industrial emission and chloride. In the river water analysis, 8 elements were detected, after preconcentration with APDC and using the EDXRF with X-ray tube. The maximum values for the elements Fe, Co, Ni and Cu established by CONAMA, for the c1ass 2 rivers, were exceeded in some samples from Atibaia River. The same fact occurred for Capivari River, the values for Fe and Ni exceeded the limit established, whereas at Pinheiros River on1y the element Fe. This study has shown that the particulate concentration level in the atmosphere is satisfactory, whereas that the rivers exhibit contamination for some elements as described above / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Orientadores: Bernardino Ribeiro de Figueiredo, Arnaldo Alves Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PatriciaLopesde_D.pdf: 2941624 bytes, checksum: ce6f291eb7ceafda09c21f15d41abef1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente estudo foi realizado na cidade de Araraquara, a qual está inserida na região agroindustrial do Estado de São Paulo. Nesta região, a sazonalidade do cultivo da cana-de-açúcar exerce uma forte influência na química da atmosfera. A composição química das águas de chuva e do material particulado atmosférico grosso, fino e ultrafino foi investigada no período de agosto-setembro de 2009 (estação seca e período de safra) e no período de janeiro-março de 2010 (estação chuvosa e período de entressafra). Subsequentemente, a composição química do particulado total em suspensão (PTS) foi ainda investigada em amostras coletadas entre julho de 2010 e junho de 2011. As análises das partículas insolúveis das águas de chuva em MEV-EDS e do material particulado via DRX revelaram uma variedade de materiais incluindo matéria biogênica e carbonácea, resultantes de queimada, bem como minerais de argila, feldspato e óxidos que retratam a geologia local. No período do estudo, entre 46% e 65% do material particulado apresentava-se nas partículas menores que 1,9 ?m que é potencialmente a mais prejudicial à saúde humana, e que houve um aumento de 72% na concentração de MP10,2 no período de safra devido à intensificação das atividades agrícolas. Elevadas concentrações de Al, Fe, K, Ca e as fases minerais presentes em MPA indicaram que a ressuspensão de poeiras do solo, é a principal fonte de elementos traço no material particulado grosso. O material particulado fino concentrou mais de 50% do K, Zn, As, Cd, Sn e Pb. Já o material particulado ultrafino apresentou baixas concentrações de elementos como Fe, Mn, Al, Ca, Na, K, Cu, Pb, Zn, As, Cd e Sn. Com respeito à coleta de PTS, observou-se que o Ca e K representaram juntos 80% da concentração total de traços, o Mg e Fe apresentaram contribuição inferior a 10% cada um e Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Sr, Zn e Pb representaram juntos 2,2% da concentração total determinada. Confirmando observações dos demais estudos, o potássio, utilizado como traçador de queima de biomassa, apresentou concentração cerca de 6 vezes mais elevada no período de safra do que no período de entressafra. Os elementos Mn, Fe, Co e Sr também exibiram as maiores concentrações no período de safra. A partir dos resultados das análises químicas e mineralógicas das amostras atmosféricas, bem como da aplicação de ferramentas estatísticas aos dados químicos, foi possível sugerir que as atividades locais/regionais, como a queima da palha da cana-de-açúcar, ressuspensão de poeiras do solo e emissões veiculares são as principais fontes de emissão de elementos traço para a atmosfera na região de Araraquara / Abstract: This study was conducted in Araraquara city, located in an important agroindustrial region in São Paulo State. In that region, the seasonality of the sugar cane crops is responsible for a great influence on the chemical composition of the atmosphere. The rainwater compositions as well as the course, fine and ultrafine atmospheric particulate matter were investigated from August-September 2009 (dry and burning season) and from January-March 2010 (wet and non-burning season). Subsequently, the chemical composition of the total suspended particulate (TSP) was further studied in samples collected from July 2010 and June 2011. SEM-EDS and XRD analyses in the insoluble fraction of rainwater and particulate matter samples, respectively, revealed a number of different sort of materials such as biogenic matter and black carbon, mainly originated from sugar cane burning, as well as clay minerals, feldspars and oxides that portrait the local geology. It was possible to verify that between 46% and 65% of particulate matter consisted of particles smaller than 1.9 ?m, which are the most harmful particles to the human health and that there was an increase of 72% in MP10.2 concentration in the harvest period due to intensive agricultural activities. High concentrations of Al, Fe, K, Ca and the mineral composition in particulate matter suggested that dust re-suspension are the mainly sources of trace elements in coarse particles. Fine particles accumulated more than 50% of K, Zn, As, Cd, Sn and Pb, while ultrafine particles showed low content of elements such as Fe, Mn, Al, Ca, Na, K, Cu, Pb, Zn, As, Cd and Sn. In relation to TSP, Ca and K represented 80% of the total trace element concentration, Mg and Fe contributed with less than 10% each one, while Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Sr, Zn and Pb yielded only 2.2% of total concentration. In agreement with other previous researches, the concentration of potassium, taken as a biomass burning tracer, was about 6 times higher in harvest period than in non-harvest period. Mn, Fe, Co and Sr also exhibited the highest concentrations in harvest period. According to the chemical and mineralogical analyses, as well as the application of statistic tools to the chemical data, it is suggested that local and regional activities, such as sugar cane burning, dust re-suspension and vehicular emissions are the mainly sources of trace elements to the atmosphere in the region of Araraquara / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutora em Ciências

Orientador: Marina Sangoi de Oliveira Ilha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T11:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_MarcusAndreSiqueira_D.pdf: 2890130 bytes, checksum: 1dd550889b35580500ff1fcbf1bf6c8e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os sistemas prediais de aproveitamento de água pluvial tem como objetivos possibilitar o uso de fontes alternativas de água em atividades que prescindam da água potável nas edificações e também contribuir para a redução do escoamento superficial ocasionado pela impermeabilização do solo dos centros urbanos. O uso desses e de outros sistemas relacionados com a conservação de água nas edificações pode ser também atrativo do ponto de vista econômico, do que resulta um maior incentivo para a sua implementação. Para tanto, a análise da qualidade dos investimentos nesses sistemas deve ser considerada na tomada da decisão pela implantação de medidas voltadas para a mitigação do impacto ambiental da construção dos edifícios. O presente trabalho tem como objetivo propor uma ferramenta para a análise da qualidade de investimentos em sistemas prediais de aproveitamento de água pluvial, baseada na otimização do valor presente líquido dos investimentos necessários. Para tanto, é proposto o uso da técnica da Particle Swarm Optimization. A ferramenta desenvolvida foi utilizada para a avaliação da qualidade dos investimentos em sistemas prediais de aproveitamento de água pluvial em edificações representativas de três categorias tarifárias: pública, comercial e industrial. Os resultados obtidos indicam as oportunidades de investimentos nos referidos sistemas, a partir da consideração de cenários que contemplam ou não a cobrança da tarifa de esgoto decorrente do uso dessa fonte alternativa / Abstract: The main purposes of a Rainwater Harvesting systems is to allow the use of alternative water sources where potable water is not necessary and to contribute to reduce the surface runoff caused by the impervious areas in urban centers. The use of this system or any other technology that promotes water conservation in buildings can also be economically feasible, resulting in more incentives for their implementation. To achieve this goal, the quality of the investment's analysis must be considered when the decision making process is occurring, that way, the reduction of the impacts caused by is encouraging. The present work aims to propose a tool to analyze the quality of investments in rainwater harvesting systems, based on optimizing the net present value of the investments realized. It was proposed the use of the Particle Swarm Optimization technique. The developed tool was used to evaluate the quality of investments in buildings that uses rainwater representing three tariff categories: public, commercial and industrial. The results indicate the opportunities for invest in those systems, specially those scenarios that include or not the sewage rate , resulting from the use of this alternative water source / Doutorado / Edificações / Doutor em Engenharia Civil

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

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-09-05T14:51:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQualidadeAgua.pdf: 1998206 bytes, checksum: d6f32f22b6271357ca76b2f45bd1f455 (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-09-05T14:51:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQualidadeAgua.pdf: 1998206 bytes, checksum: d6f32f22b6271357ca76b2f45bd1f455 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T14:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQualidadeAgua.pdf: 1998206 bytes, checksum: d6f32f22b6271357ca76b2f45bd1f455 (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / Este trabalho teve como objetivo principal analisar a qualidade de água de chuva em uma unidade experimental de captação e tratamento de água de chuva (UETAC) com ênfase no tratamento por filtração em dois diferentes meios filtrantes: areia mais carvão ativado de caroço de açaí (misto) e carvão ativado de caroço de açaí. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas: 1) montagem dos dois filtros e caracterização dos meios filtrantes; 2) monitoramento da qualidade de água de chuva na UETAC, considerando as variáveis cor aparente, turbidez, condutividade elétrica, pH, alcalinidade total, coliformes totais e E.coli, e a investigação da presença de microrganismos no reservatório; 3) avaliação dos custos envolvidos na implantação do sistema, considerando as duas alternativas de filtração. A areia apresentou diâmetro efetivo de 0,62mm, coeficiente de uniformidade de 1,42 e massa específica de 2.632 kg/m3. O carvão ativado teve diâmetro efetivo de 6,9mm, coeficiente de uniformidade de 0,73, umidade de 2,10% e densidade aparente de 0,358 g/cm3. O filtro de carvão ativado apresentou vazão de 0,35 m³/h, sendo superior ao filtro misto (0,20 m³/h), assim como a taxa de filtração foi maior (34,26 m³/m2.dia) e a do filtro misto de 19,19 m³/m2.dia. O telhado contribuiu na degradação da qualidade de água de chuva, aumentando os valores de cor aparente, turbidez, condutividade elétrica e alcalinidade total em relação a água atmosférica, o que já era esperado; a autolimpeza não apresentou desempenho favorável, já que houve aumento no valor das variáveis cor aparente, turbidez, coliformes totais e E. Coli em comparação com a água coletada após o telhado; o reservatório foi a unidade do sistema que melhor contribuiu para a melhoria da qualidade de água da chuva, onde houve a diminuição de valores das variáveis cor aparente, turbidez e condutividade elétrica em relação a água após a autolimpeza; o filtro misto e o filtro de carvão ativado não tiveram desempenho favorável, já que interferiram negativamente na qualidade de água vinda do reservatório para todas as variáveis analisadas. O filtro misto alcançou resultados melhores do que o filtro de carvão ativado. O filtro misto também foi a melhor alternativa no sistema considerando o custo de implantação. Na reservação foram encontrados cerca de 7 microrganismos diferentes, entre eles: zooplânctons, frústulas de algas e esporos de fungos. A UETAC não produziu água de chuva para fins potáveis, pois houve presença de microrganismos patogênicos, além de ter valores de variáveis acima do limite da portaria 2914 (BRASIL, 2011), havendo a necessidade de desinfecção no final do processo de tratamento. / This research has main objective to analyze the rainwater quality in an experimental unit of rainwater harvesting and treatment (EURHT) with emphasis on the treatment by filtration in two different filters: sand plus activated carbon of açaí seed (mixed) and activated carbon of açaí seed. The research was developed in three steps: 1) installation of the two filters and characterization of the filter composition; 2) rainwater quality monitoring of EURHT, considering the variables: apparent color, turbidity, electrical conductivity, pH, total alkalinity, total coliforms and E.coli, and the investigation of the presence of microorganisms in the tank; 3) evaluation of the costs involved in the implementation of the system, considering two filtration alternatives. The sand had effective diameter of 0.62mm, uniformity coefficient of 1.42 and specific gravity of 2,632 kg/m3. Activated carbon had an effective diameter of 1.8mm, coeficiente uniformity of 0.58, a humidity of 2.10%, and density of 0.358 g/cm3. Activated carbon filter had a flow rate of 0.35 m³/h, higher than the mixed filter (0.20 m³/h), even as the filtration rate was higher (34.26 m³/m2.d) and the Mixed filter of 19.19 m³/m2.d. The roof contributed to rainwater quality degradation, increasing the values of apparent color, turbidity, electrical conductivity and total alkalinity in relation to atmospheric water, which was already expected; The self-cleaning didn’t had a proptious performance, because there was increase in the variables value apparent color, turbidity, total coliforms and E. Coli in relation to water collected after the roof; The tank was the part of system that best contributed to the improvement of rainwater quality, because there was a decrease in the variables value apparent color, turbidity and electrical conductivity in relation to water after self-cleaning; The mixed filter and the activated carbon filter didn’t had a proptious performance, because decrease the water quality arriving from the tank for all variables. The mixed filter get better results than activated carbon filter. The mixed filter was also the best financial alternative in the system. In the tank were found about 7 different microorganisms, between them: zooplankton, algae frustules and fungal spores. EURHT didn’t produce rainwater for drinking purposes, because there were pathogenic microorganisms, besides values of variables above the limit of the ordinance 2914 (BRASIL, 2011), and there is a requirement for disinfection at end of the treatment process. Keywords: Rainwater haversting. Rainwater quality. Rainwater filtration

Made available in DSpace on 2016-04-25T20:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Alexandre Gouveia Martins.pdf: 75597406 bytes, checksum: 7aac15d24027ea644bd875d6e3ea11f9 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / The capitalist city summarizes, in the heterogeneity of its localities, the processes of social inequalities and issues like access to built environments, the economical situation of its population, as well as the effects of the ongoing public policies. The city of Sao Paulo, a metropolis of global characteristics, has developed serious social debts throughout its history. During the raining season, Sao Paulo city becomes the scenery of constant social and economical impacts towards the losses caused by flooding. This fact is associated, among other reasons, to a meaningful soil occupation and its consequent impermeabilization, plus the flooding areas occupation river margins and valleys. At the late 90 s, the city started having a type of anti-flood measure, called piscinões , great rain water reservoirs whose aim is to hold the water back in situations of higher rain rates. This fact is strongly settled by the construction of Pacaembu s underground reservoir. However, the spreading of this kind of anti-flood measure, especially in Stream Cabuçu de Baixo micro basin, located in the northwest area of the city, left margin of River Tietê, hasn t had the same success, for some of the existing gaps between the two areas measures result in social dissatisfaction and they threat being a public health issue. This work, therefore, studied two anti-flood measures in two different places: the first in a noble area, and the other in the outskirts of the city. The result showed that the dynamics of managing and maintenance of Pacaembu s reservoir is different from the one existent in the reservoirs of Stream Cabuçu de Baixo, indicating a different action of the authorities concerning the handling of urban rain water and the society interests on the whole / A cidade capitalista resume, na heterogeneidade de seus espaços, os processos de desigualdade social, de acesso ao ambiente construído, das condições econômicas de sua população, bem como os efeitos das políticas urbanas em curso. A cidade de São Paulo, metrópole de características globalizadas, carrega as marcas de graves débitos sociais que se desenvolveram ao longo de sua história. Nos períodos de precipitações, a cidade de São Paulo torna-se cenário de constantes impactos sociais e econômicos frente aos prejuízos causados pelas inundações. Esse fato está associado, entre outros motivos, a uma expressiva ocupação e impermeabilização do solo e à ocupação das áreas de risco de enchentes as várzeas e fundos de vales. A partir do final da década de noventa a cidade passou a utilizar como medida de combate às inundações os chamados piscinões , grandes reservatórios cuja finalidade é conter os picos de escoamento nos eventos de chuvas. Este fato está fortemente marcado pela construção do reservatório subterrâneo do Pacaembu. Entretanto, a pulverização da utilização deste dispositivo, em específico na Micro Bacia do Córrego Cabuçu de Baixo, localizada na zona noroeste da cidade, margem direita do Rio Tietê, não têm sido acompanhada pelo mesmo sucesso, algumas lacunas existentes resultam no descontentamento por parte da sociedade e no risco de tornar-se um problema de saúde pública. Esta pesquisa, portanto, utilizou o estudo de duas intervenções em locais distintos: a primeira em uma área nobre e outra na periferia da cidade. O resultado apontou que a dinâmica de gestão e manutenção do reservatório do Pacaembu, é bastante distinta daquela encontrada nos reservatórios da Bacia do Cabuçu de Baixo, indicando uma ação diferenciada do Poder Público frente a questão do manejo de água pluviais e aos interesses da sociedade como um todo

Made available in DSpace on 2016-04-26T14:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Alexandre Gouveia Martins.pdf: 75597406 bytes, checksum: 7aac15d24027ea644bd875d6e3ea11f9 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / The capitalist city summarizes, in the heterogeneity of its localities, the processes of social inequalities and issues like access to built environments, the economical situation of its population, as well as the effects of the ongoing public policies. The city of Sao Paulo, a metropolis of global characteristics, has developed serious social debts throughout its history. During the raining season, Sao Paulo city becomes the scenery of constant social and economical impacts towards the losses caused by flooding. This fact is associated, among other reasons, to a meaningful soil occupation and its consequent impermeabilization, plus the flooding areas occupation river margins and valleys. At the late 90 s, the city started having a type of anti-flood measure, called piscinões , great rain water reservoirs whose aim is to hold the water back in situations of higher rain rates. This fact is strongly settled by the construction of Pacaembu s underground reservoir. However, the spreading of this kind of anti-flood measure, especially in Stream Cabuçu de Baixo micro basin, located in the northwest area of the city, left margin of River Tietê, hasn t had the same success, for some of the existing gaps between the two areas measures result in social dissatisfaction and they threat being a public health issue. This work, therefore, studied two anti-flood measures in two different places: the first in a noble area, and the other in the outskirts of the city. The result showed that the dynamics of managing and maintenance of Pacaembu s reservoir is different from the one existent in the reservoirs of Stream Cabuçu de Baixo, indicating a different action of the authorities concerning the handling of urban rain water and the society interests on the whole / A cidade capitalista resume, na heterogeneidade de seus espaços, os processos de desigualdade social, de acesso ao ambiente construído, das condições econômicas de sua população, bem como os efeitos das políticas urbanas em curso. A cidade de São Paulo, metrópole de características globalizadas, carrega as marcas de graves débitos sociais que se desenvolveram ao longo de sua história. Nos períodos de precipitações, a cidade de São Paulo torna-se cenário de constantes impactos sociais e econômicos frente aos prejuízos causados pelas inundações. Esse fato está associado, entre outros motivos, a uma expressiva ocupação e impermeabilização do solo e à ocupação das áreas de risco de enchentes as várzeas e fundos de vales. A partir do final da década de noventa a cidade passou a utilizar como medida de combate às inundações os chamados piscinões , grandes reservatórios cuja finalidade é conter os picos de escoamento nos eventos de chuvas. Este fato está fortemente marcado pela construção do reservatório subterrâneo do Pacaembu. Entretanto, a pulverização da utilização deste dispositivo, em específico na Micro Bacia do Córrego Cabuçu de Baixo, localizada na zona noroeste da cidade, margem direita do Rio Tietê, não têm sido acompanhada pelo mesmo sucesso, algumas lacunas existentes resultam no descontentamento por parte da sociedade e no risco de tornar-se um problema de saúde pública. Esta pesquisa, portanto, utilizou o estudo de duas intervenções em locais distintos: a primeira em uma área nobre e outra na periferia da cidade. O resultado apontou que a dinâmica de gestão e manutenção do reservatório do Pacaembu, é bastante distinta daquela encontrada nos reservatórios da Bacia do Cabuçu de Baixo, indicando uma ação diferenciada do Poder Público frente a questão do manejo de água pluviais e aos interesses da sociedade como um todo

Os custos econômicos e perdas potenciais de vidas humanas resultantes de falhas em sistemas de drenagem de águas pluviais podem ser enormes, aumentando a necessidade da busca de melhores métodos de dimensionamento destes. Os métodos baseados na precipitação de projeto são os mais usados para a estimativa do hidrograma de projeto em bacias urbanas, devido às facilidades que os mesmos apresentam em relação aos outros métodos. Entretanto, estes métodos têm suas limitações e incertezas, que podem influenciar as características do hidrograma de projeto resultante, incertezas que são, em consequência, transferidas ao dimensionamento hidráulico das obras propostas. No presente trabalho, foram avaliados os efeitos da discretização espacial da bacia, da discretização temporal e da posição do pico do hietograma de projeto, sobre as principais características do hidrograma de projeto. Esses efeitos foram ainda avaliados no dimensionamento hidráulico do sistema de macrodrenagem dos bairros de Mavalane “A” e Maxaquene “A”, localizados na cidade de Maputo em Moçambique. Para avaliar os referidos efeitos, a bacia foi discretizada em 1, 5, 7 e 12 sub-bacias. O intervalo de tempo do hietograma de projeto foi discretizado em 1, 2, 3, 4 e 5 minutos, sendo calculados para cada discretização e intervalo de tempo, hietogramas com pico no início, 25%, 50%, 75% e final do evento com duração correspondente a 90 minutos e 24 horas. Os hietogramas foram transformados em vazão no programa IPHS1, a qual foi propagada no sistema de macrodrenagem usando o modelo EPA SWMM 5.0, sendo obtidos os hidrogramas de projeto resultantes. O exutório da bacia e o trecho C19 localizado na região central da bacia foram escolhidos para análise dos resultados. Os resultados obtidos mostram uma influência importante dos efeitos avaliados nas características do hidrograma de projeto: vazão de pico, tempo de pico e volume parcial e, consequentemente, no dimensionamento da rede de macrodrenagem, sendo o efeito da discretização da bacia o mais influente, seguido dos efeitos da posição do pico da chuva e intervalo de tempo. / The economic costs and potential losses of human lives due to failure in stormwater drainage systems can be significant, calling for an improvement in methods used for its design. The design storm approach, also known as “single-event design-storm” is widespread used in formulating design hydrograph from historical rainfall data in urban watersheds, due to its relative advantages when compared to other methods. Therefore, this approach has its uncertainties which can affect the resulted design hydrograph, and consequently affect the hydraulic design of proposed structures. In this study is presented an assessment of the adopted values in design criteria, during the estimation of design hydrograph used in hydraulic design of stormwater drainage systems. In particular, are assessed the effects of spatial discretization of the watershed, the temporal discretization and peak position of the design hyetograph, in the main features of the resulted design hydrograph. The same effects are then assessed in the hydraulic design of the major stormwater drainage system of Mavalane “A” and Maxaquene “A” neighborhoods, located in Maputo city in Mozambique. To assess these effects, the watershed was discretized into 1, 5, 7 and 12 sub-watersheds. The time step of the design hyetograph was discretized into 1, 2, 3, 4 and 5 minutes, and then computed for each discretization and time step, hyetographs with peak positioned in the beginning, 25%, 50%, 75% and the end of the duration of 90 minutes and 24 hours. The hyetographs were converted into runoff in IPHS1, wish was dynamically routed in the drainage system, using EPA SWMM 5.0. The watershed outlet and conduit C19 were used to analyze the results. The results show an important influence of the assessed effects on the design hydrograph features: hydrograph peak, time to peak and partial volume and, consequently, on the hydraulic design of the major stormwater drainage system, being the effect of spatial discretization of the watershed, the most important, followed by hyetograph peak position and time step.