Uso de modelagem hidráulico-hidrológica para otimização de um reservatório de detenção
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X64143Palavras-chave:
Inundações, Modelagem hidrológica, Drenagem urbana sustentávelResumo
Em Brasília, a legislação local limita a vazão máxima por unidade de área, lançada em algum corpo receptor por sistemas de drenagem urbana. O propósito desse trabalho é analisar a possibilidade de otimização do uso dessa lagoa de detenção, atualmente superdimensionada, direcionando as águas de áreas adjacentes que não possuem sistema de drenagem urbana. O SWMM (“Storm Water Management Model.”) é um modelo hidrológico-hidráulico e foi utilizado para projetar um novo sistema de drenagem e analisar a bacia com a lagoa de detenção em seu exutório. Como resultado, o sistema proposto segue todas as recomendações legais locais, incluindo o pico de vazão para uma chuva crítica. Porém, o sistema de drenagem original para a área necessita de melhoria, considerando que houve poços de visitas inundados para todos os eventos de chuva testados - vistas claramente na modelagem 2D. Se adaptada, a lagoa de detenção é capaz de atender a área adjacente proposta. Esse trabalho mostrou a importância do uso da modelagem hidráulica e hidrológica em drenagem urbana para planejar e propor medidas sustentáveis – como lagoas. Também foi mostrado que os benefícios de tais estruturas (lagoas) estão relacionadas a diminuição do pico de vazão e, se localizada ao final da rede de drenagem, os pontos de alagamentos na área ainda irão ocorrer.
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Referências
ADASA – Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal. (2018). Manual de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais Urbanas do Distrito Federal, Brasília.
AGUIAR, L. S. G.; TARGA, M. S.; BATISTA, G. T. Escoamento superficial na bacia hidrográfica do Ribeirão Itaim. Ambi-Agua, Taubaté, v. 2, n. 1, p. 44-56, 2007.
ARAÚJO, A. S.; COSTA, M. E. L.; KOIDE, S. Análise e proposição de medidas sustentáveis em drenagem urbana na região do lago norte / DF por meio de modelagem hidrológica- hidráulica. Conference: XXIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos (ISSN 2318-0358). 2019. At: Foz do Iguaçu, PR.
ArKIS Infraestrutura Urbana Ltda. (2005). Projeto de avaliação ambiental e estudo de dissipação dos pontos de lançamentos da galeria do Cruzeiro – Guará – Distrito Federal. Brasília, DF, 56p.
BAPTISTA, M.; BARRAUD, S.; NASCIMENTO, N. (2011) Técnicas Compensatórias em Drenagem Urbana. 2ª edição. Porto Alegre: ABRH, 318 p.
Barbosa, F. L. R. (2021). Potencialidades e limitações das novas tecnologias de sensoriamento remoto aplicado no ambiente urbano do Distrito Federal [Tese de doutorado, Universidade de Brasília]. Repositório Institucional da UnB. https://repositorio.unb.br/handle/10482/42724
BATISTA, J. A. N.; BOLDRIN, A. J. Avaliação do desempenho hidráulico de um sistema de drenagem de águas pluviais urbanas. Eng Sanit Ambient, v.23 n.2, mar/abr 2018, 263-273.
BERNDTSSON, R.; BECKER, P.; PERSSON, A.; ASPEGREN, H.; AGHIGHATAFSHAR, S.; JÖNSSON, K.; LARSSON R.; MOBINI, S.; MOTTAGHI, M.; NILSSON, J.; NORDSTRÖM, J.; PILESJÖ, P.; SCHOLZ, M.; STERNUDD, C.; SÖRENSEN, J.; TUSSUPOVA, K. Drivers of changing urban flood risk: A framework for action. Journal of Environmental Management, v. 240, p. 47-56, 2019.
BEZERRA, M. C. L.; OLIVEIRA, A. N.; COSTA, M. E. L.; KOIDE, S. Simulação de técnicas de infraestrutura verde de drenagem urbana para captação do escoamento superficial. Revista Tecnologia e Sociedade, v. 16, n. 40, abr./jun. 2020.
CAMPANA, N. A.; SILVEIRA B. R.; DA SILVA JR., J. A. Controle qualitativo e quantitativo do escoamento pluvial urbano com bacias de detenção. Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science, vol. 2, núm. 3, dezembro, 2007, pp.98-111. (2007)
CASTRO, K. B. DE, ROIG, H. L., NEUMANN, M. R. B., ROSSI, M. S., SERAPHIM, A. P. A. C. C., RÉQUIA, W. J., DA COSTA, A. B. B, HÖFER, R. New perspectives in land use mapping based on urban morphology: A case study of the Federal District, Brazil. Land Use Policy, 87, 104032. doi:10.1016/j.landusepol.2019.104032. 2019.
CHI (Computational Hydraulics International). 2020a. Create mesh. CHI Support. Available in <https://support.chiwater.com/77622/create-mesh> Last access in: April, 24, 2020.
CHI (Computational Hydraulics International). 2020b. 2D modeling recommendations. CHI Support. Available in https://support.chiwater.com/123649/2d-modeling-recommendations Last access in: April, 24, 2020.
CHI (Computational Hydraulics International). 2020c. Connecting a 1D model to a 2D overland mesh. CHI Support. Available in https://support.chiwater.com/78037/ connecting-a-1d-model-to-a-2d-overland-mesh Last access in: April, 24, 2020.
CHOCAT, B.; KREBS, P.; MARSALEK, J.; RAUCH, W. et SCHILLING, W. Urban drainage redefined: from stormwater removal to integrated management. Water Science and Technology, 43(5), 61–68. doi:10.2166/wst.2001.0251. 2001.
CONSERVA, C. S; ANDRADE, L. M.S.; SANT'ANA, D.; CARVALHO, D. J.; COSTA, M. E. L.; KOIDE, S. Olhares Sobre A Drenagem Em Brasília: Expansão Urbana E Infraestrutura Socioecológica Na Serrinha Do Paranoá, Df. MIX Sustentável. 5. 149-164. 10.29183/2447-3073.MIX2019. v5. n2. 149-164. 2019.
COSTA, M. E. L.; KOIDE, S. Monitoring and Modeling of the Urban Water Drainage Basin of Lake Paranoá. Proceedings of the 13th IWA/IAHR International Conference on Urban Drainage (ICUD 2014), Sarawak, Malaysia, 7–12 September 2014.
DE PAULA, A. C. V. Estudo experimental e modelagem da lagoa de detenção do guará – DF: comportamento no amortecimento de cheias e na alteração da qualidade da água. Dissertação De Mestrado Em Tecnologia Ambiental E Recursos Hídricos da Universidade de Brasília. 2019.
DU, J.; QIAN, L.; RUI, H.; ZUO, T. ; ZHENG, D.; XU, Y. et XU, C.-Y. Assessing the effects of urbanization on annual runoff and flood events using an integrated hydrological modeling system for Qinhuai River basin, China. Journal of Hydrology, 464-465, 127–139. doi:10.1016/j.jhydrol.2012.06.057. (2012).
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2004). Mapa Pedológico Digital – SIG Atualizado do Distrito Federal Escala 1:100.000 e uma Síntese do Texto Explicativo. Documento 120. Planaltina–DF: Embrapa Cerrados.
FILENI, F.; COSTA, M. E.L.; ALVES, C. M. A. The application of LIDs in Savanna region for mitigation of flooded areas. RBRH- Revista Brasileira de Recursos Hídricos. 24. 10.1590/2318-0331.241920180177.2019
GARCIA, J. I. B.; PAIVA, E.M.C.D. Monitoramento Hidrológico e Modelagem da Drenagem Urbana da Bacia do Arroio Cancela – RS. RBRH – Revista Brasileira de Recursos Hídricos Volume 11 n.4 Out/Dez 2006, 99-108.
GOMES, C. I. D. (2015). Avaliação da Qualidade de Águas Pluviais Lançadas por Bacias de Detenção em Corpos Hídricos do Distrito Federal, DF – Brasil.
GRUNG, M.; PETERSEN, K.; FJELD, E.; ALLAN, I.; CHRISTENSEN, J. H.; MALMQVIST, L. M. V.; … RANNEKLEV, S. PAH related efects on fsh in sedimentation ponds for road runof and potential transfer of PAHs from sediment to biota. Science of Total Environment 566–567, 1309–1317, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.05.191 (2016).
JIA, H., YAO, H., & YU, S. L. Advances in LID BMPs research and practice for urban runoff control in China. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 7(5), 709–720. doi:10.1007/s11783-013-0557-5. 2013.
LUK, G. K. (1999). Evaluation of Dual-Purpose Detention Pond Designs with the Storm Water Management Model (SWMM). Canadian Water Resources Journal, 24(4), 331–342. doi:10.4296/cwrj2404331.
NASCIMENTO, N. O., ELLIS, J. B., BAPTISTA, M. B., & DEUTSCH, J.-C. (1999). Using detention basins: operational experience and lessons. Urban Water, 1(2), 113–124. doi:10.1016/s1462-0758(00)00009-1.
NOVACAP. Termo de Referência e Especificações para a Elaboração de Projetos de Sistema de Drenagem Pluvial no Distrito Federal. Novacap, Diretoria de Urbanização, Departamento de Infraestrutura Urbana. Brasília, DF, p. 15. 2019.
OLIVEIRA, A. N.; KOIDE, S.; COSTA, M. E.L.; BEZERRA, M. C. L. Padrões urbanos facilitadores da recarga de aquífero. Revista de Morfologia Urbana (2019).
PARANAYBA, G. R.; COSTA, N. E. L.; PAULA, A. C. V.; KOIDE, S. Modelagem da drenagem urbana no Distrito Federal. Estudo de caso do reservatório de detenção do Guará. Conference: XXIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos (ISSN 2318-0358). 2019. At: Foz do Iguaçu, PR.
QIAO, X.-J., LIU, L.; KRISTOFFERSSON, A.; RANDRUP, T. B. Governance factors of sustainable stormwater management: A study of case cities in China and Sweden. Journal of Environmental Management, 248, 109249. doi: 10.1016/j.jenvman.2019.07.020. 2019.
RIGHETTO, A. M. (2009). Manejo De Águas Pluviais Urbanas. Projeto PROSAB, Editora ABES, Rio de Janeiro, 396 pg.
SILVA, C. DE M.; SILVA, G. B. L. (2020). Cumulative effect of the disconnection of impervious areas within residential lots on runoff generation and temporal patterns in a small urban area. Journal of Environmental Management, 253, 109719. doi:10.1016/j.jenvman.2019.109719.
SILVEIRA, A. L. L. (2005) Desempenho de Fórmulas de Tempo de Concentração em Bacias Urbanas e Rurais. RBRH – Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Vol 10 n1, p. 19.
SUN, Z., SOKOLOVA, E., BRITTAIN, J. E., SALTVEIT, S. J., RAUCH, S., MELAND, S. Impact of environmental factors on aquatic biodiversity in roadside stormwater ponds. Scientific Reports, 9(1). doi:10.1038/s41598-019-42497-z. 2019. (2019).
TARGA, M. S.; BATISTA, G. T.; DINIZ, H. D.; DIAS, N. W.; MATOS, F. C. Urbanização e escoamento superficial na bacia hidrográfica do Igarapé Tucunduba, Belém, PA, Brasil. Ambi-Agua, Taubaté, v. 7, n. 2, p. 120-142, 2012. (http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.905).
TSUJI, T. M.; COSTA, M. E. L.; KOIDE, S. Diffuse pollution monitoring and modelling of small urban watershed in Brazil Cerrado. WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 79, p. 1912-1921, 2019.
VOLKEN, N. J. Avaliação hidráulica e hidrológica de bacias de detenção – Estudo de caso da bacia de detenção do Guará II – DF. Monografia de Projeto Final, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2018. 70 p.
ZANANDREA, F.; SILVEIRA, A. L. L. (2019). Uso de técnicas de low impact development no controle de impactos hidrológicos. Engenharia Sanitária e Ambiental. 24. 1195-1208. 10.1590/s1413-41522019188729. 2019.
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