Uso de técnicas de modelagem e análise espacial para avaliação do potencial de aplicação de infraestruturas verdes: estudo de caso da bacia hidrográfica do Córrego da Ressaca, Belo Horizonte - MG

Autor: Bárbara Roberta Morais
Přispěvatelé: Marcelo Antonio Nero, Diego Rodrigues Macedo, Ricardo Alexandrino Garcia, Nestor Alonso Mancipe Munoz
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Um dos grandes problemas da atualidade está relacionado à urbanização frequente das bacias hidrográficas urbanas, fato este que tem causado grande impacto ao meio ambiente, principalmente devido ao processo de desencadeamento de inundações. Atualmente, Belo Horizonte – MG conta com 80 locais mapeados com riscos de inundações. Alternativas de desenho e desenvolvimento urbano de baixo impacto, como as tecnologias verdes, têm se mostrado eficientes no processo de gestão das águas pluviais urbanas. Diante do exposto, o processo de modelagem de técnicas compensatórias tem sido objeto de estudo em vários locais do mundo. Por esses motivos, o objetivo desta pesquisa consiste em avaliar a eficiência dos telhados verdes, pavimentos permeáveis e parques lineares como medida sustentável e mitigadora do escoamento urbano na Bacia Hidrográfica do Córrego da Ressaca em Belo Horizonte-MG, Brasil. Para isso, foi construído um modelo hidrológico e hidráulico da bacia e realizado simulações com cenários que representam as tecnologias verdes na gestão da bacia da Ressaca. Os cenários simulados foram: implantação de telhados verdes; combinação de telhados verdes e pavimentos permeáveis; construção de parques lineares nos canais de drenagem com secção do tipo aberta; emprego conjunto de telhados verdes, pavimentos permeáveis e parques lineares. Para a modelagem hidrológica e hidráulica foi empregado o Storm Water Management Model (Modelo de Gestão das Águas Urbanas - SWMM). Foram utilizados eventos contínuos de precipitação, sendo o método de calibração manual, por tentativa e erro, empregado para o ajuste dos dados do nível da água. O modelo alcançou um desempenho satisfatório, obtendo um coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,86 para a calibração e 0,75 para a validação. Precipitações de projeto com tempo de retorno de 2, 10, 20, 50 e 100 anos com tempo crítico de duração de 60 minutos foram analisadas para todos os cenários. Para o resultado, foi observado para os telhados verdes uma redução média de 8,62 % na vazão de pico e 17,72 % no volume escoado. Para o cenário combinando os pavimentos permeáveis e telhados verdes foi verificado uma redução média de 10 % na vazão de pico e 20,07 % no volume escoado. A criação de parques lineares alcançou uma eficiente resposta com uma redução na vazão de pico de 20,73 % e no volume escoado de 1,29 %. Já a combinação de todos os cenários, com a união de todas as três tecnologias verdes, obteve o melhor resultado com uma diminuição média de 27,35 % na vazão de pico e 21,07 % no volume escoado. Contudo, os resultados evidenciaram a eficiência das tecnologias, principalmente combinadas, na retenção das águas pluviais urbanas. One of the major problems today is related to the frequent urbanization of urban watersheds, a fact that has caused a great impact on the environment, mainly due to the process of triggering floods. Currently, Belo Horizonte - MG has 80 mapped locations with flood risks. Lowimpact urban design and development alternatives, such as green technologies, are efficient in the urban stormwater management process. Given the above, the process of modeling compensatory techniques has been the object of study in several places around the world. For these reasons, the objective of this research is to evaluate the efficiency of green roofs, permeable pavements, and linear parks as a sustainable and mitigating measure of urban runoff in the Córrego da Ressaca Watershed in Belo Horizonte-MG, Brazil. For this, a hydrological and hydraulic model of the basin was built and simulations were carried out with scenarios that represent green technologies in the management of the Ressaca basin. The simulated scenarios were: the implementation of green roofs; the combination of green roofs and permeable pavements; the construction of linear parks in the drainage channels with an open section; joint use of green roofs, permeable pavements, and linear parks. For the hydrological and hydraulic modeling, the Storm Water Management Model (SWMM) was used. Continuous precipitation events were used, and the manual calibration method, by trial and error, was used to adjust the water level data. The model achieved a satisfactory performance, obtaining a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.86 for calibration and 0.75 for validation. Project precipitations with a return time of 2, 10, 20, 50, and 100 with a critical time duration of 60 minutes were analyzed for all scenarios. For the result, it was observed for the green roofs an average reduction of 8.62% in the peak flow and 17.72% in the drained volume. For the scenario combining permeable pavements and green roofs, an average reduction of 10% in peak flow and 20.07% in runoff volume was verified. The creation of linear parks achieved an efficient response with a reduction in peak flow of 20.73% and the volume drained of 1.29%. The combination of all scenarios, with the union of all three green technologies, obtained the best result with an average decrease of 27.35% in peak flow and 21.07% in drained volume. However, the results showed the efficiency of technologies, mainly combined, in the retention of urban rainwater.
Databáze: OpenAIRE
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