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Avaliação de desempenho e modelagem numérica de sistemas de infiltração de água de chuva integrados aos sistemas prediais
Instituição: Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Orientador: Marina Sangoi de Oliveira Ilha
O dimensionamento integrado aos sistemas prediais de águas pluviais e a avaliação de desempenho de sistemas de infiltração de água de chuva nem sempre são de fácil compreensão, devido às inúmeras variáveis envolvidas quanto aos fatores climáticos e características do solo. O presente trabalho avalia o desempenho de sistemas de infiltração de água de chuva considerando a sua integração com os sistemas prediais e propõe dois modelos matemáticos para a predição do comportamento hidrológico e da frente de percolação ocasionada por sistemas de infiltração de água de chuva, um deles desenvolvido por meio da metodologia de Redes Neurais Artificiais e outro empregando o software FlexPDE® e equações físicas de percolação de água em solos não saturados. Os modelos foram construídos com base no monitoramento de parâmetros hidrológicos, geotécnicos e meteorológicos e, também, na observação do funcionamento de quatro sistemas de infiltração construídos para avaliação experimental e submetidos a ensaios de chuvas artificiais com vazão controlada. Os sistemas estudados foram: (1) poço de infiltração; (2) jardim de chuva, (3) trincheira de infiltração e (4) pavimento permeável. A avaliação do desempenho dos sistemas experimentais foi realizada ao longo de um ciclo sazonal completo. Durantes os ensaios foram monitoradas variáveis climáticas, nível de água no interior dos sistemas e propriedades de umidade e poropressão dos solos, além de vazões de entrada e saída de água. Considerando a integração dos sistemas de infiltração com o sistema predial de drenagem de águas pluviais, os estudos realizados demostraram a influência de diferentes configurações de tubos e conexões no volume direcionado para os sistemas de infiltração, a ocorrência de refluxo de água em caixas de drenagem posicionadas a montante dos sistemas e a possibilidade de redução do diâmetro dos condutores horizontais posicionados a jusante dos sistemas de infiltração. As avaliações de desempenho de todos os sistemas estudados propiciaram reduções do volume de escoamento superficial superiores as previstas em projeto. O modelo de Redes Neurais Artificiais apresentou bom desempenho na representação dos hidrogramas e nos perfis hidrológicos dos sistemas estudados, com bom ajuste das curvas com relação aos dados observados. Por sua vez, o modelo desenvolvido utilizando o software FlexPDE® apontou perfis de propagação da frente de percolação em relação a lateral dos sistemas de infiltração, similar aos dados obtidos por meio de tensiômetros posicionados na região de contorno dos sistemas estudados (AU)
Processo FAPESP: 12/04807-3 - Sistemas de drenagem lote: avaliação do desempenho no controle de vazão de escoamento superficial