Avaliação do potencial de medidas de drenagem urbana sustentável na mitigação de inundações em área urbana densamente povoada.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-07082025-073734/ |
Resumo: | Este trabalho avalia a eficácia de medidas de drenagem urbana sustentável na mitigação de inundações em uma bacia hidrográfica urbana e densamente povoada. A bacia do córrego Anhangabaú, da cidade de São Paulo, foi a escolhida devido às inundações recorrentes e à dificuldade de implementar medidas convencionais de controle de cheias, como os reservatórios de detenção, dada a alta densidade populacional e a escassez de áreas livres remanescentes na bacia. O modelo hidrológico e hidráulico utilizado para mensurar o desempenhado quantitativo das medidas foi o Storm Water Management Model (SWMM), por meio do software proprietário Personal Computer Storm Water Management Model (PCSWMM). O estudo teve como ponto de partida o Caderno de Bacia Hidrográfica do Córrego Anhangabaú (FCTH/SIURB, 2021). A calibração do modelo foi realizada com dados de chuva e nível d\'água no córrego Saracura, resultando em bons ajustes para o coeficiente de determinação (R²) e a eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE). O estudo fundamentou-se na premissa de que as medidas de drenagem sustentável poderiam reverter os efeitos da urbanização no ciclo hidrológico. Uma análise retroativa do uso do solo, baseada em imagens de 1930 da cidade de São Paulo, revelou que, apesar do aumento das áreas permeáveis, ainda haveria sérios problemas de drenagem na bacia, mesmo para chuvas de baixo período de retorno. Para a avaliação das medidas sustentáveis em cenários de simulação hidrológica e hidráulica foram utilizados três períodos de retorno distintos (Tr), de 2, 5 e 10 anos, e duas durações da chuva de projeto (D), de 1h e 2h. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que as medidas de drenagem urbana sustentável possuem uma eficácia mensurável na redução da vazão de pico, volume do excedente de precipitação e extensão da mancha de inundação, e que essa eficácia é reduzida com o aumento da precipitação, seja pelo aumento do período de retorno ou da duração da chuva. Além disso, o benefício das medidas foi melhor observado na escala das sub-bacias hidrográficas, em especial nas sub-bacias com as maiores densidades de implantação das medidas. |
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Avaliação do potencial de medidas de drenagem urbana sustentável na mitigação de inundações em área urbana densamente povoada.Assessment of the potential of sustainable urban drainage measures in flood mitigation in a densely populated urban area.Drenagem sustentávelFloods (Control)Inundações (Controle)Rainfall-runoff simulationSimulação chuva-vazãoSustainable drainageEste trabalho avalia a eficácia de medidas de drenagem urbana sustentável na mitigação de inundações em uma bacia hidrográfica urbana e densamente povoada. A bacia do córrego Anhangabaú, da cidade de São Paulo, foi a escolhida devido às inundações recorrentes e à dificuldade de implementar medidas convencionais de controle de cheias, como os reservatórios de detenção, dada a alta densidade populacional e a escassez de áreas livres remanescentes na bacia. O modelo hidrológico e hidráulico utilizado para mensurar o desempenhado quantitativo das medidas foi o Storm Water Management Model (SWMM), por meio do software proprietário Personal Computer Storm Water Management Model (PCSWMM). O estudo teve como ponto de partida o Caderno de Bacia Hidrográfica do Córrego Anhangabaú (FCTH/SIURB, 2021). A calibração do modelo foi realizada com dados de chuva e nível d\'água no córrego Saracura, resultando em bons ajustes para o coeficiente de determinação (R²) e a eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE). O estudo fundamentou-se na premissa de que as medidas de drenagem sustentável poderiam reverter os efeitos da urbanização no ciclo hidrológico. Uma análise retroativa do uso do solo, baseada em imagens de 1930 da cidade de São Paulo, revelou que, apesar do aumento das áreas permeáveis, ainda haveria sérios problemas de drenagem na bacia, mesmo para chuvas de baixo período de retorno. Para a avaliação das medidas sustentáveis em cenários de simulação hidrológica e hidráulica foram utilizados três períodos de retorno distintos (Tr), de 2, 5 e 10 anos, e duas durações da chuva de projeto (D), de 1h e 2h. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que as medidas de drenagem urbana sustentável possuem uma eficácia mensurável na redução da vazão de pico, volume do excedente de precipitação e extensão da mancha de inundação, e que essa eficácia é reduzida com o aumento da precipitação, seja pelo aumento do período de retorno ou da duração da chuva. Além disso, o benefício das medidas foi melhor observado na escala das sub-bacias hidrográficas, em especial nas sub-bacias com as maiores densidades de implantação das medidas.This study evaluates the effectiveness of sustainable urban drainage measures in mitigating floods in a densely populated urban watershed. The Anhangabaú watershed, located in the city of São Paulo, was selected due to its recurrent flooding and the challenges in implementing conventional flood control measures, such as detention reservoirs, given the high population density and scarcity of remaining free areas in the basin. The hydrological and hydraulic model used to quantify the performance of these measures was the Storm Water Management Model (SWMM), applied through the proprietary software Personal Computer Storm Water Management Model (PCSWMM). The study was based on the Caderno de Bacia Hidrográfica do Córrego Anhangabaú (Anhangabaú Watershed Planning Report, FCTH/SIURB, 2021). Model calibration was carried out using rainfall and water level data from the Saracura creek, yielding good fits for both the coefficient of determination (R²) and the Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE). The study was grounded in the premise that sustainable drainage measures could counteract the effects of urbanization on the hydrological cycle. A retrospective analysis of land use, based on 1930s images of São Paulo, revealed that despite the increase in permeable areas, significant drainage issues would persist in the basin, even for low-return period storms. To assess sustainable measures effectiveness in hydrologic and hydraulic simulation scenarios, three distinct return periods (Tr) of 2, 5, and 10 years, and two storm durations (D) of 1h and 2h, were considered. The results obtained in this study allowed for the conclusion that sustainable urban drainage measures have a measurable effectiveness in reducing peak discharge, runoff volume, and flood extent, and that this effectiveness decreases with increasing precipitation, whether due to longer return periods or extended rainfall durations. Additionally, the benefits of these measures were more evident at the sub-basin scale, particularly in sub-basins with higher densities of measure implementation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGarcia, Joaquin Ignacio BonnecarrereGonçalves, Filipe Chaves2025-02-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-07082025-073734/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-07T12:17:02Zoai:teses.usp.br:tde-07082025-073734Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-07T12:17:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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