Avaliação dos sistemas urbanos de drenagem sustentável mediante o modelo Urban Water Use (UWU) em área urbana da cidade de Curitiba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sierra Cárdenas, Erika Fhaisuly
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1884/47323
Resumo: Orientador : Daniel Costa dos Santos, Ph. D.
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spelling Sierra Cárdenas, Erika FhaisulyDestro, Cesar Augusto MedeirosUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalSantos, Daniel Costa dos, 1964-2017-08-23T16:08:17Z2017-08-23T16:08:17Z2017http://hdl.handle.net/1884/47323Orientador : Daniel Costa dos Santos, Ph. D.Coorientador : Cesar Augusto M. Destro, DrDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 31/03/2017Inclui referências : f.87-92Resumo: O processo de urbanização e de expansão das cidades tem sido constante nos últimos anos. O Brasil não é uma exceção deste fenômeno. Estas mudanças têm alterado o ciclo hidrológico natural, produzindo um aumento do escoamento superficial e diminuição da infiltração. Por conseguinte, foram concebidos os Sistemas Urbanos de Drenagem Sustentável (SuDS) para gerir os riscos ambientais advindos do escoamento superficial das águas urbanas. Desta maneira, o desenvolvimento urbano, quando devidamente planejado, representa avanços tecnológicos e proporcionam benefícios na infraestrutura de um determinado local, assim, esta pesquisa teve como objetivo principal a avaliação do modelo Urban Water Use (UWU) num caso de estudo na bacia do rio Belém cuja área é de 148 hectares, localizada na cidade de Curitiba, com projeção de 30 anos. A fim de propor medidas que promovam melhorias à mesma, o estudo foi conduzido em 4 etapas. Inicialmente foi realizada a caracterização da área de estudo com informação de caráter social, geológico, climático e técnico. Logo após, foram locadas e predimensionadas as medidas de SuDS. As seguintes medidas foram utilizadas: microreservatório; telhado verde; trincheiras de infiltração; pavimentos permeáveis; bacias de detenção; bioretenção e wetlands construídos. Posteriormente, foi aplicado o modelo UWU para a hierarquização e seleção do melhor grupo de medidas. No intuito de testa-lo, foram diagnosticadas as possíveis mudanças socioeconômicas e ambientais na área de estudo. Os indicadores estudados foram a vazão de escoamento critico superficial, a qualidade de escoamento superficial em cargas de contaminantes como são o Nitrogênio Kjendahl Total (NTK), Fosforo Total (PT), Sólidos Suspensos Totais (SST) e cobertura de abastecimento de água. Esta última foi usada para demonstrar a integração entre os sistemas de bacias urbanas. A formulação levou à elaboração de quatro cenários futuros em função de fatores externos como são o crescimento populacional, taxa de inflação e o efeito das mudanças climáticas na temperatura e intensidades da precipitação, além da formulação de seis grupos de medidas (GM). O GM5 influencia toda a área de estudo e foi considerado o melhor, tendo alcançado 3.34, valor considerado "bom" de acordo com a escala Índice de Efetividade (IE). O segundo melhor grupo foi o GM6 localizado sobre a Área de Proteção Permanente (APP). Futuros estudos de implementação poderiam ser feitos por etapas das medidas de drenagem, sendo o GM6 a área mínima de implementação, projetando até o GM5 permitindo á vez um maior envolvimento da comunidade na área. Demonstrou-se que o UWU fornece um ambiente de planejamento estratégico para a tomada de decisões que contribuem na sustentabilidade de áreas urbanas. Nos fatores externos, o aumento do crescimento populacional e da intensidade são os quais tiveram maior impacto sobre os indicadores de sustentabilidade. Por outro lado, a taxa de inflação e a mudança da temperatura são os indicadores de menor impacto. Como recomendação para futuros trabalhos, sugere-se o desenvolvimento de outros indicadores com outras variáveis que permitam ter uma maior sensibilidade dos fatores externos. Nesta etapa, a abordagem integrada entre as partes interessadas e envolvimento da comunidade pode ser usada para determinar as prioridades. Além disso, foi evidenciada a necessidade de um planejamento correto sobre o uso do solo e da ocupação urbana, com a finalidade de se obter a minimização dos impactos em decorrência das novas urbanizações e consequentemente a diminuição dos gastos da cidade de Curitiba com obras de correção e ampliação dos sistemas de drenagem urbana. Palavras-chave: modelo UWU, medidas SuDS, abordagem integrada, planejamento estratégico, tomada de decisão.Abstract: The process of urbanization and city's expansion has been constant in the last years. Brazil isn't an exception to this phenomenon. These changes have altered the natural hydrological cycle, producing an increase in surface runoff and decreased infiltration. Therefore, were designed the Sustainable Urban Drainage Systems (SuDS) to manage the environmental risks arising from the surface runoff of urban waters. In this way, the urban development, when properly planned, represents technological advances and provides benefits in the infrastructure of a local determined, so, this research have as main objective the evaluation of the Urban Water Use (UWU) Model in a case study in the Belém river basin, whose study area equals to 148 acres, located in the Curitiba city, with a projection horizont for 30 years. In order to propose measures to improve improvements to it, the study was conducted in 4 stages. The study area was initially characterized with social, geological, climatic and technical information. After that, the measures of SuDS were localized and predimensioned. The following measures were used: microreservatory; green roof; infiltration trenches, permeable pavement, stormwater detention basin, biorretention and constructed wetland. Posterioly, the UWU model was applied to the hierarchy and selection of the best group of measures. In order to test it, were diagnosed the possible socioeconomic and environmental changes in the study area. The indicators studied where the flow of superficial critical flow, the quality of runoff surface in contaminant loads as they are the Kjendahl Total Nitrogen (NTK), Total Phosphorus (PT), Total Suspended Solids (TSS) and water supply system coverage. The latter was used to demonstrate the integration between urban basin systems. The formulation led to the elaboration of four future scenarios based on external factors such as population growth, the rate of inflation and the effect of climate change on temperature and precipitation intensities, besides the formulaion of six measures groups. The GM5 influence the entire study area and was considered the best group, having reached 3.34, value is rated as "good" according to the Effectiveness Index (EI) value. The second best group was the GM6 located over the Permanent Protection Area (PPA). Future implementation studies could be made by stages of the drainage measures being GM6 the minimum area of implementation, projecting up to GM5 while allowing greater community involvement in the area. It was demonstrated that UWU model provides a strategic environment planning to decisions-make that contribute to the sustainability of urban areas. In external factors, the increase in population growth and intensity of rainfall have had the greatest impact on sustainability indicators. On the other hand, the infiltration rate and change in temperature are the indicators of lower impact. As a recommendation for future work, it is suggested the development of other indicators with other variables that allow a greater sensitivity of external factors. At this stage, the integrated approach between stakeholders and community involvement can be used to determine priorities. Furthermore, it was evidenced the necessity of a strategic planning on the use of the ground and of the urban occupation, with the purpose of minimizing the impacts as a result of the new urbanizations and consequently the cost reduction of Curitiba city with correction works and expansion of urban drainage systems. Key-words: UWU Model; sustainable drainage system; integrated approach; strategic planning; decision-making.113 f. : il. algumas color., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalRecursos hídricosEscoamento urbanoDrenagemSaneamentoTesesAvaliação dos sistemas urbanos de drenagem sustentável mediante o modelo Urban Water Use (UWU) em área urbana da cidade de Curitibainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ERIKA FHAISULY SIERRA CARDENAS.pdfapplication/pdf3592164https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/47323/1/R%20-%20D%20-%20ERIKA%20FHAISULY%20SIERRA%20CARDENAS.pdfdd03959bfe80a29fb1b490eae1641c96MD51open access1884/473232017-08-23 13:08:17.738open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/47323Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082017-08-23T16:08:17Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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