Potencial de aplicação e otimização de técnicas de desenvolvimento de baixo impacto na gestão de águas pluviais urbanas
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Data
2019-09-23Primeiro membro da banca
Bravo, Juan Martin
Segundo membro da banca
Gastaldini, Maria do Carmo Cauduro
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O conceito de Desenvolvimento de Baixo Impacto (da sigla em inglês LID) propõe a implementação de estruturas descentralizadas para o controle do escoamento pluvial. No
entanto, os efeitos de sua implementação em escala de bacia ainda são pouco conhecidos. Assim, este trabalho buscou avaliar o potencial de estruturas LID no controle do escoamento pluvial, por meio de uma abordagem simulação-otimização utilizando o modelo
SWMM e um algoritmo otimizador multiobjetivo (NSGA II). Como área de estudo adotouse uma bacia urbana de aproximadamente 5 quilômetros quadrados, a bacia do Arroio
Cancela, localizada no município de Santa Maria-RS, Brasil. Foram avaliados cenários
de pré-ocupação, ocupação atual e futura, além de propostos três tipos de cenários LID:
Telhados verdes, Biorretenções e Combinado, com diferentes níveis de implementação. O
algoritmo procurou soluções ótimas de implementação dos LIDs distribuindo-os nas subbacias visando a minimização de custo e de vazão de pico (Qp). Comparando os cenários
atual e pós-desenvolvimento, registrou-se aumentos de 6,7% a 46,3% de Qp e de 14,2%
a 50,4% no volume. Os maiores aumentos foram para eventos de menor intensidade, se
igualando em termos de Qp a eventos de maior intensidade, indicando um possível aumento na recorrência de eventos críticos de escoamento na bacia. Para os cenários LIDs,
os resultados apresentaram um aumento da eficiência incremental com o percentual de
implementação na bacia, com eficiência de até 45% para eventos de menor intensidade,
29 % para o TR 10 e 17% para os de maior intensidade. Comparando o percentual de
implementação, os cenários 100%, 50% e 25% apresentaram valores máximos e mínimos
de redução da Qp de 6% a 45%, 0% a 32% e 0% a 26%, respectivamente. Comparando
os cenários LIDs entre si em termos de custo-benefício, o Combinado mostrou melhor desempenho, sendo que a Biorretenção sozinha se mostrou a menos eficiente e de menor
custo de implementação (até R$23 milhões), enquanto que o Telhado Verde apresentou
maior custo. Com relação à otimização da distribuição dos LIDs na bacia, as soluções
de maior custo-benefício privilegiaram a implementação nas regiões de montante da bacia
e mais urbanizadas, indicando que os esforços de melhoria na drenagem podem priorizar
estes locais. Os cenários LID avaliados mostraram ter um bom desempenho no controle do
escoamento, porém com redução de eficiência para eventos de maior tempo de recorrência. Uma análise otimizada de potencial e custo-benefício permite avaliar a efetividade das
LIDs na solução de problemas de drenagem urbana, além de ser avaliada em comparação
com as soluções tradicionais de drenagem.
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