Monitoramento e simulação hidráulica de uma trincheira de infiltração instalada em lote na Cidade do Recife - PE
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pernambuco
UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/67284 |
Resumo: | A intensificação da urbanização nas cidades brasileiras tem ampliado a impermeabilização do solo, reduzindo a infiltração de águas pluviais e elevando o escoamento superficial e os picos de vazão. Nesse contexto, estruturas compensatórias de drenagem, como trincheiras de infiltração, têm se destacado como soluções sustentáveis capazes de restaurar processos hidrológicos naturais no meio urbano. Este trabalho avalia o desempenho hidráulico de uma trincheira de infiltração instalada em lote urbano no Recife–PE, a partir da modelagem física e computacional dos processos de infiltração e armazenamento. A modelagem hidrodinâmica foi realizada com o método de Puls, calibrado para eventos representativos, e por algoritmos de aprendizado de máquina para previsão do nível d’água no interior da trincheira de infiltração. Os resultados indicaram elevada concordância entre valores observados e simulados, com coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90 para o método de Puls e desempenho equivalente nos modelos de aprendizado de máquina. Verificou-se heterogeneidade espacial da condutividade hidráulica entre base e paredes da trincheira, refletindo as características do solo local. Mesmo sob condições de solo úmido, a estrutura apresentou capacidade satisfatória de infiltração, confirmando sua aplicabilidade em ambientes urbanos de elevada pluviosidade. O estudo demonstra o potencial da modelagem hidrológica e técnicas de inteligência artificial para avaliação e predição do comportamento hidráulico de dispositivos de infiltração, oferecendo subsídios técnicos para projetos de drenagem urbana sustentável e adaptação às mudanças climáticas. |
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Monitoramento e simulação hidráulica de uma trincheira de infiltração instalada em lote na Cidade do Recife - PEDrenagem urbanaTrincheira de infiltraçãoMétodo de PulsAprendizado de máquinaA intensificação da urbanização nas cidades brasileiras tem ampliado a impermeabilização do solo, reduzindo a infiltração de águas pluviais e elevando o escoamento superficial e os picos de vazão. Nesse contexto, estruturas compensatórias de drenagem, como trincheiras de infiltração, têm se destacado como soluções sustentáveis capazes de restaurar processos hidrológicos naturais no meio urbano. Este trabalho avalia o desempenho hidráulico de uma trincheira de infiltração instalada em lote urbano no Recife–PE, a partir da modelagem física e computacional dos processos de infiltração e armazenamento. A modelagem hidrodinâmica foi realizada com o método de Puls, calibrado para eventos representativos, e por algoritmos de aprendizado de máquina para previsão do nível d’água no interior da trincheira de infiltração. Os resultados indicaram elevada concordância entre valores observados e simulados, com coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90 para o método de Puls e desempenho equivalente nos modelos de aprendizado de máquina. Verificou-se heterogeneidade espacial da condutividade hidráulica entre base e paredes da trincheira, refletindo as características do solo local. Mesmo sob condições de solo úmido, a estrutura apresentou capacidade satisfatória de infiltração, confirmando sua aplicabilidade em ambientes urbanos de elevada pluviosidade. O estudo demonstra o potencial da modelagem hidrológica e técnicas de inteligência artificial para avaliação e predição do comportamento hidráulico de dispositivos de infiltração, oferecendo subsídios técnicos para projetos de drenagem urbana sustentável e adaptação às mudanças climáticas.The intensification of urbanization in Brazilian cities has increased soil imperviousness, reducing stormwater infiltration and amplifying surface runoff and peak discharges. In this context, compensatory drainage structures, such as infiltration trenches, have emerged as sustainable solutions capable of restoring natural hydrological processes in urban environments. This study evaluates the hydraulic performance of an infiltration trench installed in an urban lot in Recife, Brazil, based on physical and computational modeling of infiltration and storage processes. Hydrodynamic modeling was performed using the Puls method, calibrated for representative rainfall events, and by machine learning algorithms employed to predict the water level inside the infiltration trench. The results indicated a strong agreement between observed and simulated values, with coefficients of determination (R²) exceeding 0.90 for the Puls method and comparable performance across the machine learning models. Spatial heterogeneity of hydraulic conductivity between the trench base and sidewalls was verified, reflecting the characteristics of the local soil. Even under wet antecedent soil conditions, the structure exhibited satisfactory infiltration capacity, confirming its applicability in highly rainfall-prone urban areas. Overall, the study demonstrates the potential of hydrological modeling combined with artificial intelligence techniques for evaluating and predicting the hydraulic behavior of infiltration devices, providing technical support for sustainable urban drainage design and climate-change adaptation.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilMONTENEGRO, Suzana Maria Gico LimaCOUTINHO, Artur Paivahttp://lattes.cnpq.br/0831516454011186http://lattes.cnpq.br/7831378362627809http://lattes.cnpq.br/9407718849634806BEZERRA, Paulo Henrique Lopes2025-12-19T11:25:51Z2025-12-19T11:25:51Z2025-08-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBEZERRA, Paulo Henrique Lopes. Monitoramento e simulação hidráulica de uma trincheira de infiltração instalada em lote na Cidade do Recife - PE. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/67284porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-12-19T11:25:52Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/67284Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-12-19T11:25:52Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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A intensificação da urbanização nas cidades brasileiras tem ampliado a impermeabilização do solo, reduzindo a infiltração de águas pluviais e elevando o escoamento superficial e os picos de vazão. Nesse contexto, estruturas compensatórias de drenagem, como trincheiras de infiltração, têm se destacado como soluções sustentáveis capazes de restaurar processos hidrológicos naturais no meio urbano. Este trabalho avalia o desempenho hidráulico de uma trincheira de infiltração instalada em lote urbano no Recife–PE, a partir da modelagem física e computacional dos processos de infiltração e armazenamento. A modelagem hidrodinâmica foi realizada com o método de Puls, calibrado para eventos representativos, e por algoritmos de aprendizado de máquina para previsão do nível d’água no interior da trincheira de infiltração. Os resultados indicaram elevada concordância entre valores observados e simulados, com coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90 para o método de Puls e desempenho equivalente nos modelos de aprendizado de máquina. Verificou-se heterogeneidade espacial da condutividade hidráulica entre base e paredes da trincheira, refletindo as características do solo local. Mesmo sob condições de solo úmido, a estrutura apresentou capacidade satisfatória de infiltração, confirmando sua aplicabilidade em ambientes urbanos de elevada pluviosidade. O estudo demonstra o potencial da modelagem hidrológica e técnicas de inteligência artificial para avaliação e predição do comportamento hidráulico de dispositivos de infiltração, oferecendo subsídios técnicos para projetos de drenagem urbana sustentável e adaptação às mudanças climáticas. |
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