Simulação de fluxo vertical em trincheiras de infiltração urbana

Abstract

Estruturas de drenagem compensatórias de infiltração como trincheiras são frequentemente usadas como alternativa para o controle da drenagem urbana. Sua implantação deve ser precedida de uma avaliação do risco que elas representam para o meio subterrâneo em termos qualitativos e quantitativos. A complexidade da circulação de águas no meio subterrâneo é tal que sua avaliação é quase sempre realizada com o auxílio de modelos computacionais que implementam as equações de fluxo e de transporte de contaminantes. Neste estudo é avaliado o desempenho de dois programas computacionais de distribuição livre na modelagem do fluxo de água no meio poroso a partir de trincheiras de infiltração. Os modelos HYDRUS 1D e CHEMFLO foram testados com dados de uma trincheira experimental implantada no Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Os modelos depois de calibrados simularam dados dos eventos chuvosos monitorados na trincheira. Os resultados das simulações foram estatisticamente comparados com os dados de fluxo monitorados na trincheira. O modelo CHEMFLO apresentou resultados insatisfatórios para eventos com maior duração da chuva e que apresentam características de chuva variável. O modelo HYDRUS-1D apresentou uma margem de erro muito elevada para alguns eventos simulados. A matriz de avaliação de desempenho sustenta que o modelo HYDRUS-1D é eficiente em representar a trincheira de infiltração urbana o que não aconteceu com o modelo CHEMFLO devido as suas limitações.<br>

Abstract : Infiltration trenches, best management practices in urban drainage, are often used as an alternative for the control of urban drainage. Its implementation should be preceded by an assessment of the risk they pose to the subsurface in qualitative and quantitative terms. The complexity of water movement through unsaturated soils is such that its evaluation is often performed with the aid of computational models that implement the equations of flow and contaminant transport. This study evaluated the performance of two computer programs for free distribution in the modeling of water flow in porous media from infiltration trenches . The HYDRUS 1D and CHEMFLO programs were tested with experimental data from a trench located at the Institute of Hydraulic Research - UFRGS. Programs were calibrated with rainfall data events monitored in the trench. The simulation results were statistically compared with the data flow monitored in the trench. The CHEMFLO program showed unsatisfactory results for events with longer duration of rain and presenting features of variable rainfall. The HYDRUS-1D program showed a very high margin of error for some simulated events. An evaluation matrix were developed to measure the software performance. Its application to programs tested showed that HYDRUS-1D model is efficient in representing urban infiltration trench which did not happen with the CHEMFLO model due to their limitations.