Eficiência volumétrica de reservatórios para aproveitamento de água de chuva em edificações residenciais no Brasil
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24777 |
Resumo: | Nowadays, numerous tools (indexes, equations, efficiencies) have been applied to the design of rainwater harvesting systems (RHS) reservoirs, to make them technically and economically more viable. This thesis aims to present coefficients that allow the analysis of the potential annual usable volume and the tank efficiency used in rainwater harvest in dwellings, called: volumetric efficiency coefficient (VEC), specific volumetric efficiency coefficient (SVEC), and volumetric usable correction coefficient (VUCC). The coefficients were calculated using daily precipitation series, for the entire Brazilian territory, and by geoprocessing, consultative images were elaborated. The VEC expresses the amount of rainwater that can be used in an annual cycle per unit of tank volume and reached higher values for scenarios combining larger catchment areas and smaller tank volumes, showing higher values in the Amazon, central- west and south regions, and lower values in the northeast and southeast regions, following the availability of rainfall. The SVEC was proposed to better compare the volumetric efficiency of tanks in locations with different rainfall, attenuating the effects of precipitation, and it presented higher values in the northeast region, especially in the semi-arid, allowing an improvement in the analysis of volumetric efficiency for locations with low rainfall. In its turn, the VUCC allows to correct the usable volume when calculated using monthly precipitation data, reducing estimating errors in the usable volume in an annual cycle, reaching lower values in the north and northeastern semi-arid regions. However, in the south region, there are higher VUCC values, demonstrating greater relevance in the application and correction of volumes. VEC and SVEC correlate well with the average annual precipitation index. The VUCC showed the highest correlation with the coefficient of variation of the daily rainfall series. The spatialization of the coefficient values, presented as images, proved to be an easy-to-use tool for end consumers of RHS, and the correlations of the coefficients with rainfall parameters allallowpanding the application´s scope the of these coefficients by users outside the territory covered by this study. |
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Eficiência volumétrica de reservatórios para aproveitamento de água de chuva em edificações residenciais no BrasilÁgua de chuvaanálise de reservatórioseficiênciaCEVECEVCCAVRainwatertank analysisefficiencyVECSVECVUUCCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILNowadays, numerous tools (indexes, equations, efficiencies) have been applied to the design of rainwater harvesting systems (RHS) reservoirs, to make them technically and economically more viable. This thesis aims to present coefficients that allow the analysis of the potential annual usable volume and the tank efficiency used in rainwater harvest in dwellings, called: volumetric efficiency coefficient (VEC), specific volumetric efficiency coefficient (SVEC), and volumetric usable correction coefficient (VUCC). The coefficients were calculated using daily precipitation series, for the entire Brazilian territory, and by geoprocessing, consultative images were elaborated. The VEC expresses the amount of rainwater that can be used in an annual cycle per unit of tank volume and reached higher values for scenarios combining larger catchment areas and smaller tank volumes, showing higher values in the Amazon, central- west and south regions, and lower values in the northeast and southeast regions, following the availability of rainfall. The SVEC was proposed to better compare the volumetric efficiency of tanks in locations with different rainfall, attenuating the effects of precipitation, and it presented higher values in the northeast region, especially in the semi-arid, allowing an improvement in the analysis of volumetric efficiency for locations with low rainfall. In its turn, the VUCC allows to correct the usable volume when calculated using monthly precipitation data, reducing estimating errors in the usable volume in an annual cycle, reaching lower values in the north and northeastern semi-arid regions. However, in the south region, there are higher VUCC values, demonstrating greater relevance in the application and correction of volumes. VEC and SVEC correlate well with the average annual precipitation index. The VUCC showed the highest correlation with the coefficient of variation of the daily rainfall series. The spatialization of the coefficient values, presented as images, proved to be an easy-to-use tool for end consumers of RHS, and the correlations of the coefficients with rainfall parameters allallowpanding the application´s scope the of these coefficients by users outside the territory covered by this study.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNa atualidade, inúmeras ferramentas (índices, equações, eficiências) têm sido aplicadas ao dimensionamento dos reservatórios de sistemas de captação e aproveitamento de água de chuva (SCAAC), de modo a torná-los mais viáveis técnica e economicamente. Esta tese tem por objetivo apresentar coeficientes que possibilitam a análise do volume potencialmente aproveitável anualmente e da eficiência de reservatórios utilizados para aproveitamento de água de chuva em residências, quais sejam: coeficiente de eficiência volumétrica (CEV), coeficiente de eficiência volumétrica específica (CEVE) e coeficiente de correção de aproveitamento volumétrico (CCAV). Os coeficientes foram calculados com a utilização de séries diárias de precipitação, para todo o território brasileiro e por meio de geoprocessamento houve a elaboração de imagens consultivas. O CEV exprime o quantitativo de água pluvial que se pode aproveitar em um ciclo anual por unidade de volume de reservatório e alcançou valores mais elevados para cenários combinando maiores áreas de captação e menores volumes de reservatórios, sendo mais elevados na região amazônica, centro-oeste e sul e apresentando valores mais baixos nas regiões nordeste e sudeste, acompanhando a disponibilidade da precipitação pluviométrica. O CEVE foi proposto para melhor comparação da eficiência volumétrica dos reservatórios entre localidades com pluviosidade distintas, atenuando os efeitos da precipitação, e apresentou valores elevados na região nordeste, principalmente na região semiárida, possibilitando uma análise mais justa da eficiência volumétrica para localidades com baixos índices pluviométricos. Estes coeficientes podem ser utilizados como critério para priorizar alocação de recursos para implantação de SCAACs. Por sua vez, o CCAV permite a correção do volume aproveitável, quando da utilização de médias mensais de precipitação, reduzindo os erros na estimativa do volume aproveitado em um ciclo anual, e alcançou valores baixos na região norte e no semiárido nordestino e valores elevados na região sul, demonstrando maior relevância na aplicação e correção dos volumes nesta última região. O CEV e o CEVE se correlacionam fortemente com o índice de precipitação anual média, e O CCAV apresentou maior correlação com o coeficiente de variação da série diária de precipitação. A espacialização dos valores dos coeficientes, apresentada na forma de imagens, revelou-se uma ferramenta de fácil usabilidade para consumidores finais dos SCAACs e as correlações dos coeficientes com parâmetros pluviométricos permite expandir a abrangência da aplicação desses coeficientes por usuários fora do território abordado nesse estudo.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia Civil e AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalUFPBAthayde Júnior, Gilson Barbosahttp://lattes.cnpq.br/8220830326280125Almeida, Cristiano das Neveshttp://lattes.cnpq.br/5858373824027435Luna, Ysa Helena Diniz Morais de2022-09-28T20:03:42Z2022-05-242022-09-28T20:03:42Z2022-04-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24777porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-10-25T12:52:21Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/24777Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-10-25T12:52:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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