Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4287| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Avaliação dos parâmetros de terreno para proposta de vazão de lote unitária: estudo de caso no município de Itajubá/MG |
| Autor(es): | ROCHA, Júlio Eduardo de Oliveira |
| Primeiro Orientador: | SILVA, Ana Paula Moni da |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | MACEDO, Marina Batalini de |
| Resumo: | Os alagamentos e as inundações são frequentes em muitos municípios brasileiros, devido principalmente ao crescimento desordenado das cidades e à mudança no uso e ocupação do solo. Diante desse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a sensibilidade da declividade do terreno e da urbanização, representada pelo parâmetro Curve Number (CN), na geração do escoamento superficial e propor uma vazão a ser retida por área de lote para diferentes cenários em um loteamento no município de Itajubá/MG. Para isso, foi realizada a modelagem hidrológica da área de drenagem do loteamento, inserida na bacia hidrográfica do Ribeirão José Pereira, a partir do Modelo de Gestão de Drenagem Urbana SWMM (Storm Water Management Model). A princípio, procedeu-se a delimitação e a caracterização da área em relação aos seus aspectos físicos e hidrológicos, para, em seguida, elaborar-se o estudo de chuvas intensas na região. A chuva de projeto foi obtida a partir da desagregação da precipitação em quantis sub-diários e da discretização temporal pelo método de Huff, para se obter a chuva de projeto para Tempos de Retorno de 5, 10 e 25 anos. Em relação à modelagem hidrológica, foi definida a duração de 10 minutos para a chuva de projeto, enquanto a estimativa do escoamento superficial foi realizada pelo método de infiltração CN-SCS e o transporte hidráulico pelo modelo da Onda Cinemática. Inicialmente, foi simulado no SWMM o cenário 0, de pré-urbanização, considerando-se a declividade e os parâmetros do solo originais do terreno. Os demais cenários simulados foram: cenário 1 com CN 80, cenário 2 com CN 85, cenário 3 com CN 90 e cenário 4 com CN 95, para cada sub-bacia urbanizada. Em cada cenário, as declividades médias das sub-bacias urbanizadas foram diminuídas, gradativamente, em 5% a partir da declividade média original. Logo, cada cenário foi subdividido conforme o relevo, categorizados em, predominantemente forte ondulado (20-45%), ondulado (8-20%), suave ondulado (3-8%) e plano (0-3%). A vazão obtida no cenário de pré-urbanização serviu de referência para o cálculo da vazão por área a ser retida pelos lotes nos cenários urbanizados, de modo que a vazão no exutório não exceda a vazão natural. Assim, foi possível traçar ábacos que relacionam o parâmetro CN, a declividade e as vazões a serem retidas para cada tempo de retorno avaliado, os quais servem como ferramenta para balizar o processo de urbanização na área de estudo e o controle das águas dispostas nos cursos d’água naturais. Para o cenário de pré-urbanização foi encontrada uma vazão no exutório de 0,09m³/s, 0,15m³/s e 0,24m³/s para cada Tempo de Retorno avaliado. Nos cenários urbanizados, as vazões no exutório apresentaram crescimento expressivo, sendo 3,11m³/s, 3,20 m³/s e 3,36 m³/s para o máximo valor de CN e de declividade. Assim, as vazões a serem retidas por área foram de 0,30m³/(s.ha), 0,31m³/(s.ha) e 0,32m³/(s.ha). Por fim, foi possível observar que o processo de urbanização, representado pelo parâmetro CN, possui grande sensibilidade na vazão gerada no exutório da bacia hidrográfica, ao passo que a declividade se mostrou mais sensível para o valor de CN igual a 85. |
| Abstract: | Flooding and inundations are frequent in many Brazilian municipalities, due mainly to uncontrolled urban growth and change in land use. Therefore, this study aims to evaluate the sensitivity of terrain slope and urbanization, represented by the Curve Number (CN) parameter, in runoff generation. Also, it aims to propose a discharge value to be retained by each lot in different scenarios in an allotment in the municipality of Itajubá/MG. To achieve this, hydrological modelling was performed in the allotment drainage area, which is part of the Ribeirão José Pereira basin, using the Storm Water Management Model (SWMM). At first, the physical and hydrological characteristics of the drainage area were delineated and analyzed, followed by the intense rainfall determination study. The design rainfall was obtained through precipitation disaggregation into sub-daily quantiles and temporal discretization using the Huff method, to obtain design rainfall for 5-, 10- and 25-year Return Periods. Regarding the hydrological modelling, a 10-minute duration rainfall was defined, while the runoff estimation was defined by the CN-SCS infiltration method and the hydraulic transport by the Kinetic Wave model. Initially, a scenario 0, representing pre-urbanization conditions, was simulated in SWMM, considering the original terrain slope and land use parameters. The other simulated scenarios were: scenario 1 with CN equal to 80, scenario 2 with CN equal to 85, scenario 3 with CN equal to 90 and scenario 4, with CN equal to 95, to each urbanized sub-basin. In each scenario, the average slope of urbanized sub-basins was reduced, gradually, 5% from the original slope. Therefore, each scenario was further sub-divided according to slope categories: predominantly strongly rolling (20-45%), rolling (8-20%), gently rolling (3-8%) and flat (0-3%). The discharge obtained in the pre-urbanization scenario served as the baseline to calculate the discharge by unit area to be retained by lots in the urbanized scenarios, ensuring that the discharge in the outlet does not exceed natural discharge. As a result, it was possible to develop abacuses that relate the CN parameter, slope and the discharge value to be retained in the lots for each analyzed Return Period, and the control of water discharged to natural water bodies. To the pre-urbanization scenario, the discharge in outlet calculated was 0,09m³/s, 0,15m³/s and 0,24m³/s to each Return Period analyzed. In urbanized scenarios, the outlet discharges were significantly greater, with values of 3,11m³/s, 3,20m³/s and 3,36m³/s for the maximum CN and slope values. Therefore, the discharge values to be retained by area are 0,30m³/(s.ha), 0,31m³/(s.ha) and 0,32m³/(s.ha). Finally, it was possible to conclude that the urbanization process, represented by the CN parameter, has a great sensitivity in the discharge generated in the watershed outlet, whereas terrain slope was more sensitive to CN equal to 85. |
| Palavras-chave: | Drenagem urbana Modelagem hidrológica Vazão de lote |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
| Sigla da Instituição: | UNIFEI |
| metadata.dc.publisher.department: | IRN - Instituto de Recursos Naturais |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia Hídrica |
| Citação: | ROCHA, Júlio Eduardo de Oliveira. Avaliação dos parâmetros de terreno para proposta de vazão de lote unitária: estudo de caso no município de Itajubá/MG. 2025. 111 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Hídrica) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4287 |
| Data do documento: | 10-Mar-2025 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Dissertação_2025069.pdf | 6,14 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.