Análise de dispositivos hidrológicos de infiltração com modelagem por dinâmica de sistemas aplicada em São Carlos-SP

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Saran, Maria Natália
Orientador(a): Costa, Daniel Jadyr Leite lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20761
Resumo: During urbanization, the concern with urban drainage was insufficient, so that the effects can be observed by the increasing occurrence of floods. In an attempt to reduce these impacts in cities, flood control techniques emerge, and then compensatory drainage techniques, such as lot control techniques. In this context, one of the most common devices is the infiltration well, a structure that aims to assist in the infiltration of rainwater incident on a lot. With regard to hydrological modeling, the most used techniques for calculating the decrease in downstream flow are iteration methods, which can be solved through the implementation of numerical methods in electronic spreadsheets. However, due to the complexity of implementing these methods in this type of spreadsheet, this path is sometimes unusual, and the designer ends up seeking to implement analytical solutions, when they exist. However, if there is the possibility of solving this type of problem through the use of numerical methods, in a safe and simplified way, this can open up the range of options for resolution methods, and also, on the other hand, make the use of numerical methods with diverse applications within the area of hydrological science. Therefore, with the purpose of improving calculations, and obtaining greater ease and understanding for the hydrologist, this work sought through the fundamentals of Systems Dynamics, and with the use of Vensim Software, a way of modeling problems through a simpler and more user-friendly interface when compared to the use of electronic spreadsheets. In addition to building the hydrological infiltration model in a Systems Dynamics environment, data were collected through field experiments to calibrate the model, using a new infiltrometer, in addition to comparing results based on conditions assumed by other authors. It is considered that the model performed satisfactorily for the conditions that were analyzed.
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In this context, one of the most common devices is the infiltration well, a structure that aims to assist in the infiltration of rainwater incident on a lot. With regard to hydrological modeling, the most used techniques for calculating the decrease in downstream flow are iteration methods, which can be solved through the implementation of numerical methods in electronic spreadsheets. However, due to the complexity of implementing these methods in this type of spreadsheet, this path is sometimes unusual, and the designer ends up seeking to implement analytical solutions, when they exist. However, if there is the possibility of solving this type of problem through the use of numerical methods, in a safe and simplified way, this can open up the range of options for resolution methods, and also, on the other hand, make the use of numerical methods with diverse applications within the area of hydrological science. Therefore, with the purpose of improving calculations, and obtaining greater ease and understanding for the hydrologist, this work sought through the fundamentals of Systems Dynamics, and with the use of Vensim Software, a way of modeling problems through a simpler and more user-friendly interface when compared to the use of electronic spreadsheets. In addition to building the hydrological infiltration model in a Systems Dynamics environment, data were collected through field experiments to calibrate the model, using a new infiltrometer, in addition to comparing results based on conditions assumed by other authors. It is considered that the model performed satisfactorily for the conditions that were analyzed.Durante a urbanização a preocupação com a drenagem urbana foi insuficiente, de modo que os efeitos podem ser observados pela crescente ocorrência de inundações. Na tentativa de diminuir esses impactos nas cidades, surgem as técnicas de controle de inundações, e em seguida técnicas compensatórias de drenagem, como as técnicas de controle no lote. Nesse contexto, um dos dispositivos mais comuns é o poço de infiltração, uma estrutura que tem como objetivo auxiliar na infiltração de água pluvial incidente em um lote. No que diz respeito à modelagem hidrológica, as técnicas mais utilizadas para o cálculo da diminuição de vazão de jusante são os métodos de iteração, os quais podem ser resolvidos através da implementação de métodos numéricos em planilhas eletrônicas. No entanto, devido à complexidade da implementação desses métodos nesse tipo de planilha, esse caminho é por vezes pouco usual, e o projetista acaba buscando a implementação de soluções analíticas, quando existentes. No entanto, se houver a possibilidade de resolver esse tipo de problema através do uso de métodos numéricos, de forma segura e simplificada, isso pode abrir o leque de opções para as formas de resolução, e também, por outro lado, tornar mais usual o uso de métodos numéricos com aplicações diversas dentro da área da ciência hidrológica. Sendo assim, com a finalidade de melhorar os cálculos, e obter maior facilidade e compreensão para o(a) hidrologista, esse trabalho buscou por meio dos fundamentos da Dinâmica de Sistemas, e com o uso do Software Vensim, uma forma de modelagem de problemas através de uma interface mais simples e amigável, quando comparado com o uso de planilhas eletrônicas. Além da construção do modelo hidrológico de infiltração em ambiente de Dinâmica de Sistemas, foram realizados levantamento de dados através de experimentos em campo para a calibração do modelo, com uso de um novo infiltrômetro, além de comparar resultados a partir de condições assumidas por outros autores. Considera-se que o modelo teve um comportamento satisfatório para as condições que foram analisadas.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEUUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPoço de infiltraçãoDinâmica de sistemasInfiltraçãoInfiltration wellSystem dynamicsInfiltrationENGENHARIASAnálise de dispositivos hidrológicos de infiltração com modelagem por dinâmica de sistemas aplicada em São Carlos-SPAnalysis of hydrological infiltration devices using system dynamics modeling applied in São Carlos-SPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdf.txtDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdf.txtExtracted texttext/plain104221https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d2ff1d0f-2e2e-4b20-9306-12eda1233b6a/download945662c7f9077041073809b5ff56e72aMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdf.jpgDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4650https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/cba3c4f5-6f23-46ab-b93f-34e0c2a4234a/downloade7e533c3686e82a907710d91b23c4249MD55falseAnonymousREADORIGINALDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdfDissertação Saran 2024-Versão Corrigida.pdfapplication/pdf4767027https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/084f8a10-5cf9-4c59-992c-97c8ac6d6d97/downloadb41c67fc1ca267b0310feac56370b2f0MD52trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/097444ea-5415-4be0-8cba-53872242b517/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD53falseAnonymousREAD20.500.14289/207612025-02-06 03:31:03.921http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/20761https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T06:31:03Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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