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Authors: Castro, Marcelo Henrique de
metadata.dc.contributor.advisor: Andrade, Rui da Silva
Title: Estudo do processo de infiltração em superfícies permeáveis a partir de um simulador de chuva por aspersão
Keywords: simulador de chuva; escoamento superficial; superfícies permeáveis; infiltração; rainfall simulator; surface runoff; permeable surfaces; infiltration
Issue Date: 12-Mar-2019
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
Citation: CASTRO, Marcelo Henrique de. Estudo do processo de infiltração em superfícies permeáveis a partir de um simulador de chuva por aspersão. 2019. 102f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Palmas, 2019.
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho teve como proposta construir um simulador de chuva para estudos do processo de infiltração em superfícies permeáveis. Primeiro foi necessário construir o simulador de chuvas e fazer sua calibração levando em consideração uniformidade de aplicação, intensidade real, diâmetro médio da gota e energia cinética gerados pelo simulador para o aspersor e a pressão de trabalho escolhidos. Posteriormente, usou o simulador construído para simular chuvas sobre três superfícies permeáveis: blocos de concreto poroso, blocos maciços de concreto convencional e solo exposto. Na construção do simulador de chuva destaca-se alguns pontos: dentre os bicos aspersores analisados o 1/2 HH-36SQ foi o que apresentou o melhor Coeficiente de Uniformidade de Christiansen, o diâmetro médio da gota produzida pelo aspersor para pressão de 0,5 kgf/cm² foi de 2,23 mm, onde o simulador apresentou capacidade de produzir chuvas com energia cinética equivalente a 90% de uma chuva natural. Foram simuladas três precipitações com intensidade de 79,11 mm/h sobre cada tipo de superfície. Os dados de infiltração observados em todas as superfícies foram ajustados ao modelo de Horton. Empregou-se infiltrômetro de anéis concêntricos no solo para comparar a taxa de infiltração estável obtida com o uso do simulador de chuvas. Os valores encontrados para as taxas de infiltração estável com o uso dos anéis foram superiores aos valores vistos com simulador de chuvas. A superfície que apresentou as maiores taxas de infiltração estável (78,76, 78,69 e 78,57 mm/h) e os menores coeficientes de escoamento superficial (0,8840, 0,9121 e 0,7658) foi a com blocos de concreto poroso. Já a superfície com blocos maciços de concreto convencional foi a que teve os menores valores de taxa de infiltração estável (5,97, 1,31 e 1,19 mm/h) e os maiores coeficientes de escoamento superficial (0,9812, 0,9927 e 0,9895).
Abstract: This work had as a proposal to construct a rainfall simulator for studies of the infiltration process on permeable surfaces. First, it was necessary to build the rainfall simulator and make its calibration taking into account uniformity of application, real intensity, average drop diameter and kinetic energy generated by the simulator for the sprinkler and the work pressure chosen. Subsequently, the simulator built was used to simulate rainfall on three permeable surfaces: porous concrete blocks, concrete solid blocks and exposed soil. In the construction of the rainfall simulator stands out some points: among the sprinklers analyzed the 1/2 HH-36SQ was the one that presented the best Christiansen’s Uniformity Coefficient, the mean diameter of the rain drop produced by the sprinkler for pressure of 0.5 kgf/cm² was 2.23 mm, where the simulator had the ability to produce rainfall with kinetic energy equivalent to 90% of natural rainfall. Three precipitations with intensity of 79.11 mm/h were simulated on each surface type. The infiltration data observed on all surfaces were adjusted to the Horton model. Double ring infiltrometer was used in the soil to compare the steady-state infiltration rate obtained with the use of the rainfall simulator. The values found for the steady-state infiltration rates with the use of the rings were higher than the values seen with rainfall simulator. The surface that presented the largest steady-state infiltration rates (78.76, 78.69 e 78.57 mm/h) and the lowest coefficients of runoff (0.8840, 0.9121 e 0.7658) was with porous concrete blocks. Already the surface with concrete solid blocks was the one that had the lowest values of steady-state infiltration rate (5.97, 1.31 e 1.19 mm/h) and the highest coefficients of runoff (0.9812, 0.9927 e 0.9895).
URI: http://hdl.handle.net/11612/1241
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