Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Vanessa Helena de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249
Resumo: Os sistemas de aproveitamento de águas pluviais têm sido apontados como uma importante fonte para atender às demandas de água. Em geral, o reservatório é o item mais caro do sistema. A depender do modelo o sistema pode ser super ou subdimensionado. Além disso, há a necessidade de associar o cálculo do volume do tanque ao perfil de precipitação da região. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta gráfica para auxiliar o dimensionamento de volume de reservatórios para captação de águas pluviais, um estudo de caso na região norte de Rondônia. Propõe-se a elaboração de gráficos de contorno a partir das variáveis: área de captação, volume de reservação e eficiência no atendimento à demanda de água da chuva para uso doméstico e industrial. A eficiência foi obtida por meio do método de simulação de balanço contínuo. Para criar o gráfico de contorno são usados três modelos de ajuste de superfícies, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression e Linear Polynomial disponíveis no software MATLAB. A região de influência das estações pluviométricas selecionadas para simulação de balanço contínuo foi encontrada pelo método Inverso da Distância Ponderada, IDW (Inverse Distance Weighting). Parte da região norte do estado de Rondônia foi definida como área de influência do sistema gráfico. No geral, os métodos de ajuste de superfície apresentaram um bom resultado com R2 maiores que 0,96. O método de interpolação Biharmonic spline interpolant apresentou o melhor resultado demostrando-se adequado na explicação da variação dos dados observados. Isso significa que o gráfico de contorno gerado pode ser usado como ferramenta de auxílio de tomada de decisão no dimensionamento de reservatório mais apropriado. Foram desenvolvidos gráficos de contorno que exibem a eficiência no atendimento às demandas domésticas e industriais por água da chuva, como uma função de uma ampla faixa tanto de área de captação como de volume do tanque pelo método Biharmonic spline interpolant. Os valores de RMSE para validação foram menores que 0,7. As demandas residenciais às quais desenvolveu-se ajuste de superfície e gráficos de contorno variam entre 60 e 600 L d-1; e as demandas industriais de 500 a 50.000 L d-1.
id UTFPR-12_5e40c6bcfb067a4e5bd3a4afcf43a26e
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2249
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2017-08-09T17:51:54Z2017-08-09T17:51:54Z2017-02-16ANDRADE, Vanessa Helena de. Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia. 2017. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249Os sistemas de aproveitamento de águas pluviais têm sido apontados como uma importante fonte para atender às demandas de água. Em geral, o reservatório é o item mais caro do sistema. A depender do modelo o sistema pode ser super ou subdimensionado. Além disso, há a necessidade de associar o cálculo do volume do tanque ao perfil de precipitação da região. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta gráfica para auxiliar o dimensionamento de volume de reservatórios para captação de águas pluviais, um estudo de caso na região norte de Rondônia. Propõe-se a elaboração de gráficos de contorno a partir das variáveis: área de captação, volume de reservação e eficiência no atendimento à demanda de água da chuva para uso doméstico e industrial. A eficiência foi obtida por meio do método de simulação de balanço contínuo. Para criar o gráfico de contorno são usados três modelos de ajuste de superfícies, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression e Linear Polynomial disponíveis no software MATLAB. A região de influência das estações pluviométricas selecionadas para simulação de balanço contínuo foi encontrada pelo método Inverso da Distância Ponderada, IDW (Inverse Distance Weighting). Parte da região norte do estado de Rondônia foi definida como área de influência do sistema gráfico. No geral, os métodos de ajuste de superfície apresentaram um bom resultado com R2 maiores que 0,96. O método de interpolação Biharmonic spline interpolant apresentou o melhor resultado demostrando-se adequado na explicação da variação dos dados observados. Isso significa que o gráfico de contorno gerado pode ser usado como ferramenta de auxílio de tomada de decisão no dimensionamento de reservatório mais apropriado. Foram desenvolvidos gráficos de contorno que exibem a eficiência no atendimento às demandas domésticas e industriais por água da chuva, como uma função de uma ampla faixa tanto de área de captação como de volume do tanque pelo método Biharmonic spline interpolant. Os valores de RMSE para validação foram menores que 0,7. As demandas residenciais às quais desenvolveu-se ajuste de superfície e gráficos de contorno variam entre 60 e 600 L d-1; e as demandas industriais de 500 a 50.000 L d-1.Rainwater harvesting systems have been pointed out as an important source to meet water demands. In general, the reservoir is the most expensive item of the system. Depending on the chosen method, the system can be over- or undersized. In addition, the region rainfall profile must be associated to the design of the tank. Therefore, this study aims to develop a graphical tool to assist rainwater harvesting tanks sizing, a case study in the region of Rondônia. It is proposed to draw a contour plot from the variables: catchment area, reservoir volume and efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands. The efficiency was obtained through the continuous water balance simulation method. Three surface fitting models were used to create the contour plot, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression and Linear Polynomial, available on the MATLAB software. The influence region of the selected rainfall stations used for the continuous balance simulation was found by the Inverse Distance Weighting (IDW) method. Part of the northern region of Rondônia state was defined as graphic system influence area. In general, the surface fitting methods showed a good performance with R2 greater than 0,96. The Biharmonic spline interpolant method presented the best result due to its capability of explaining observed data variation. Hence, the generated contour plot can be used as decision-making aid tool in tank volume selection. Contour plots were developed to show the efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands as a function of a wide range of both catchment area and tank volume through the Biharmonic spline interpolant method. The RMSE values for validation were lower than 0,7. The residential demands to which surface fitting and contour graphics were developed vary between 60 and 600 L d-1; and the industrial demands vary between 500 and 50.000 L d-1.CapesporUniversidade Tecnológica Federal do ParanáApucaranaLondrinaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalUTFPRBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAEngenharia SanitáriaÁguas pluviaisÁgua - ReusoCisternasRain-water (Water-supply)Water reuseCisternsFerramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de RondôniaGraphical tool for the design of water harvesting tanks: a case study in the north region of Rondôniainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisLondrinaSantiago, Cosmo Damiãohttp://lattes.cnpq.br/6835681694355609Costanzi, Ricardo Nagaminehttp://lattes.cnpq.br/2163782874335830Santiago, Cosmo DamiãoRomeiro, Neyva Maria LopesBorssoi, Joelmir AndréFazolo, Ajadirhttp://lattes.cnpq.br/6563301412518654Andrade, Vanessa Helena dereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdfLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdfapplication/pdf16026521http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/1/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdfe2940e0196b87667b6a8250c2625532fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81036http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/2/license_rdf36c17387d15ae3a457ba8815a26942c5MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81279http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/3/license.txt02067e1c586542c8fa574991eff4621eMD53TEXTLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdf.txtLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdf.txtExtracted texttext/plain173001http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/4/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdf.txtd08d5ca71b7c3e3afb9e7424a3c9a613MD54THUMBNAILLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdf.jpgLD_PPGEA_M_Andrade, Vanessa Helena de_2017.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1322http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/5/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdf.jpg2695175beace53e157a1e866856c8b32MD551/22492017-08-09 14:51:54.778oai:repositorio.utfpr.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2017-08-09T17:51:54Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Graphical tool for the design of water harvesting tanks: a case study in the north region of Rondônia
title Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
spellingShingle Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
Andrade, Vanessa Helena de
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Águas pluviais
Água - Reuso
Cisternas
Rain-water (Water-supply)
Water reuse
Cisterns
Engenharia Sanitária
title_short Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
title_full Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
title_fullStr Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
title_full_unstemmed Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
title_sort Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia
author Andrade, Vanessa Helena de
author_facet Andrade, Vanessa Helena de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Santiago, Cosmo Damião
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6835681694355609
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Costanzi, Ricardo Nagamine
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2163782874335830
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Santiago, Cosmo Damião
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Romeiro, Neyva Maria Lopes
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Borssoi, Joelmir André
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Fazolo, Ajadir
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6563301412518654
dc.contributor.author.fl_str_mv Andrade, Vanessa Helena de
contributor_str_mv Santiago, Cosmo Damião
Costanzi, Ricardo Nagamine
Santiago, Cosmo Damião
Romeiro, Neyva Maria Lopes
Borssoi, Joelmir André
Fazolo, Ajadir
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Águas pluviais
Água - Reuso
Cisternas
Rain-water (Water-supply)
Water reuse
Cisterns
Engenharia Sanitária
dc.subject.por.fl_str_mv Águas pluviais
Água - Reuso
Cisternas
Rain-water (Water-supply)
Water reuse
Cisterns
dc.subject.capes.pt_BR.fl_str_mv Engenharia Sanitária
description Os sistemas de aproveitamento de águas pluviais têm sido apontados como uma importante fonte para atender às demandas de água. Em geral, o reservatório é o item mais caro do sistema. A depender do modelo o sistema pode ser super ou subdimensionado. Além disso, há a necessidade de associar o cálculo do volume do tanque ao perfil de precipitação da região. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta gráfica para auxiliar o dimensionamento de volume de reservatórios para captação de águas pluviais, um estudo de caso na região norte de Rondônia. Propõe-se a elaboração de gráficos de contorno a partir das variáveis: área de captação, volume de reservação e eficiência no atendimento à demanda de água da chuva para uso doméstico e industrial. A eficiência foi obtida por meio do método de simulação de balanço contínuo. Para criar o gráfico de contorno são usados três modelos de ajuste de superfícies, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression e Linear Polynomial disponíveis no software MATLAB. A região de influência das estações pluviométricas selecionadas para simulação de balanço contínuo foi encontrada pelo método Inverso da Distância Ponderada, IDW (Inverse Distance Weighting). Parte da região norte do estado de Rondônia foi definida como área de influência do sistema gráfico. No geral, os métodos de ajuste de superfície apresentaram um bom resultado com R2 maiores que 0,96. O método de interpolação Biharmonic spline interpolant apresentou o melhor resultado demostrando-se adequado na explicação da variação dos dados observados. Isso significa que o gráfico de contorno gerado pode ser usado como ferramenta de auxílio de tomada de decisão no dimensionamento de reservatório mais apropriado. Foram desenvolvidos gráficos de contorno que exibem a eficiência no atendimento às demandas domésticas e industriais por água da chuva, como uma função de uma ampla faixa tanto de área de captação como de volume do tanque pelo método Biharmonic spline interpolant. Os valores de RMSE para validação foram menores que 0,7. As demandas residenciais às quais desenvolveu-se ajuste de superfície e gráficos de contorno variam entre 60 e 600 L d-1; e as demandas industriais de 500 a 50.000 L d-1.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-08-09T17:51:54Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-08-09T17:51:54Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-02-16
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ANDRADE, Vanessa Helena de. Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia. 2017. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249
identifier_str_mv ANDRADE, Vanessa Helena de. Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia. 2017. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Apucarana
Londrina
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Apucarana
Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/1/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/2/license_rdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/3/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/4/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/2249/5/LD_PPGEA_M_Andrade%2c%20Vanessa%20Helena%20de_2017.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv e2940e0196b87667b6a8250c2625532f
36c17387d15ae3a457ba8815a26942c5
02067e1c586542c8fa574991eff4621e
d08d5ca71b7c3e3afb9e7424a3c9a613
2695175beace53e157a1e866856c8b32
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797043926837755904