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Dimensionamento de reservatorio de contenção na Bacia do Rio Lonqueador para mitigação de inundação na área urbana de Francisco Beltrão

The irregular outward growth of cities, caused by new neighborhoods risings, reduces the natural vegetation landscapes, parks areas, woods and stream banks, contributing to increase soil sealing areas. The soil sealing process reduces water infiltration into the soil and increases the volume and spe...

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Autor principal: Steinhorst, Camila Daiane Cancelier
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:
Bacias hidrográficas urbanas
Escoamento
Controle de inundações
Urban watersheds
Runoff
Flood control
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Engenharia Sanitária
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30604
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spelling riut-1-306042023-02-18T06:07:13Z Dimensionamento de reservatorio de contenção na Bacia do Rio Lonqueador para mitigação de inundação na área urbana de Francisco Beltrão Design of the containment reservoir in the Lonqueador River basin to flooding mitigation in the Francisco Beltrão urban area Steinhorst, Camila Daiane Cancelier Tomazoni, Julio Caetano https://orcid.org/0000-0002-7932-0255 http://lattes.cnpq.br/7668469379752427 Aguiar, Wagner de https://orcid.org/0000-0002-6316-6708 http://lattes.cnpq.br/9321021403349551 Paula, Adalberto Luiz de http://lattes.cnpq.br/6639213206824839 Cardoso, Decio Lopes https://orcid.org/0000-0002-7784-3087 http://lattes.cnpq.br/3664350050000165 Lui, Elaine Schornobay https://orcid.org/0000-0003-2260-3198 http://lattes.cnpq.br/6324662929748600 Tomazoni, Julio Caetano https://orcid.org/0000-0002-7932-0255 http://lattes.cnpq.br/7668469379752427 Aguiar, Wagner de https://orcid.org/0000-0002-6316-6708 http://lattes.cnpq.br/9321021403349551 Bacias hidrográficas urbanas Escoamento Controle de inundações Urban watersheds Runoff Flood control CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária The irregular outward growth of cities, caused by new neighborhoods risings, reduces the natural vegetation landscapes, parks areas, woods and stream banks, contributing to increase soil sealing areas. The soil sealing process reduces water infiltration into the soil and increases the volume and speed of surface runoff, as well as the likelihood of urban flooding, erosion and siltation. In order to mitigate the impact caused by the soil sealing in these areas, the city of Francisco Beltrão is carrying out works in order to increase the existent inlets streams and the slope of them in the urban perimeter to reduce the occurrence of flood events in a recurrence time of 100 years period, however the developed projects currently are not concerned to Lonqueador River watershed. This work presents a study of the implementation of 5 flood retention reservoirs at the present watershed. The sections flow of Lonqueador River where the channel inlet is reduced and restricts the flow was estimated and used as a limit for the effluent flow from the reservoirs. The intense rainfall considered for the study was estimated by the IDF Equation, distributed in temporal seasons of rainfall by the Huff method and its surface runoff separated by the SCS method to determine the triangular synthetic unit hydrograph and the hydrograph design. The sizing of each proposed retention reservoir was performed using the Puls method with the input parameters: project hydrograph, elevation x reservoir volume curve and elevation x flow curve of the bottom spillway. The restriction flow of the R03 reservoir of 13.6 m3/s contributed to get a greater volume and height of water stored in sizing, 138136 m3 and 20.77 m. For the existing reservoir R04, a volume of 16209 m3 and the reduction of the section of its bottom spillway with 0.40-meter diameter concrete pipes are required. In the R05 reservoir, it is required a storage of only 14109 m3 and 3 bottom spillways with 1 meter diameter tubes, in addition to the crest spillway. It was concluded that the installation of the containment reservoirs R03, R04 and R05 contributes to the mitigation of floods in the urbanized area for a recurrence time of 100 years, without the need to implant the reservoirs R01 and R02. O crescimento horizontal irregular das cidades, por meio da existência de novos bairros, reduz a paisagem de vegetação natural, áreas de parques, bosques, a margem dos córregos e contribui para o aumento de áreas impermeabilizadas. O processo de impermeabilização do solo reduz a infiltração de água no solo e aumenta o volume e a velocidade de escoamento superficial, assim como a probabilidade de inundações urbanas, erosões e assoreamentos. Com o intuito de amenizar o impacto causado pela impermeabilização dessas áreas, o município de Francisco Beltrão está executando obras para aumentar as seções dos córregos existentes e a declividade destes no perímetro urbano para reduzir a ocorrência de eventos de cheias num tempo de recorrência de 100 anos, porém os projetos desenvolvidos até o momento não abrangem a bacia hidrográfica do Rio Lonqueador. Este trabalho apresenta um estudo de implantação de 5 reservatórios de contenção de cheias na bacia hidrográfica em questão. A vazão dos trechos do Rio Lonqueador onde a seção do canal é reduzida e restringe o escoamento, foi estimada e utilizada como limite para a vazão efluente dos reservatórios. A chuva intensa considerada no estudo foi estimada pela Equação IDF (intensidade, duração e freqüência), distribuída em blocos temporais de chuva pelo método de Huff e separado seu escoamento superficial pelo método SCS (Método Soil Conservation Service) para determinar o hidrograma unitário sintético triangular e o hidrograma de projeto. O dimensionamento de cada reservatório de contenção proposto foi realizado pelo método de Puls com os parâmetros de entrada: hidrograma de projeto, curva cota x volume do reservatório e curva cota x vazão do descarregador de fundo. A vazão de restrição do reservatório R03 de 13,6 m3/s contribuiu para obter um maior volume e altura de água armazenada no dimensionamento, 138.136 m3 e 20,77 m. Para o reservatório existente R04 é necessário um volume de 16209 m3 e a redução da seção do seu descarregador de fundo com tubos de concreto de 0,40 metro de diâmetro. No reservatório R05 também é preciso apenas de um armazenamento de 14109 m3 e 3 descarregadores de fundo com tubos de 1 metro de diâmetro, além do vertedor de crista. Concluiu-se que a instalação dos reservatórios de contenção R03, R04 e R05 contribui para a mitigação de enchentes na área urbanizada para um tempo de recorrência de 100 anos, sem a necessidade de implantação dos reservatórios R01 e R02. 2023-02-17T11:55:17Z 2023-02-17T11:55:17Z 2022-09-30 masterThesis STEINHORST, Camila Daiane Cancelier. Dimensionamento de reservatório de contenção na Bacia do Rio Lonqueador para mitigação de inundação na área urbana de Francisco Beltrão. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental: Análise e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30604 por openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental: Análise e Tecnologia Ambiental UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Engenharia Sanitária
Steinhorst, Camila Daiane Cancelier
Dimensionamento de reservatorio de contenção na Bacia do Rio Lonqueador para mitigação de inundação na área urbana de Francisco Beltrão
description The irregular outward growth of cities, caused by new neighborhoods risings, reduces the natural vegetation landscapes, parks areas, woods and stream banks, contributing to increase soil sealing areas. The soil sealing process reduces water infiltration into the soil and increases the volume and speed of surface runoff, as well as the likelihood of urban flooding, erosion and siltation. In order to mitigate the impact caused by the soil sealing in these areas, the city of Francisco Beltrão is carrying out works in order to increase the existent inlets streams and the slope of them in the urban perimeter to reduce the occurrence of flood events in a recurrence time of 100 years period, however the developed projects currently are not concerned to Lonqueador River watershed. This work presents a study of the implementation of 5 flood retention reservoirs at the present watershed. The sections flow of Lonqueador River where the channel inlet is reduced and restricts the flow was estimated and used as a limit for the effluent flow from the reservoirs. The intense rainfall considered for the study was estimated by the IDF Equation, distributed in temporal seasons of rainfall by the Huff method and its surface runoff separated by the SCS method to determine the triangular synthetic unit hydrograph and the hydrograph design. The sizing of each proposed retention reservoir was performed using the Puls method with the input parameters: project hydrograph, elevation x reservoir volume curve and elevation x flow curve of the bottom spillway. The restriction flow of the R03 reservoir of 13.6 m3/s contributed to get a greater volume and height of water stored in sizing, 138136 m3 and 20.77 m. For the existing reservoir R04, a volume of 16209 m3 and the reduction of the section of its bottom spillway with 0.40-meter diameter concrete pipes are required. In the R05 reservoir, it is required a storage of only 14109 m3 and 3 bottom spillways with 1 meter diameter tubes, in addition to the crest spillway. It was concluded that the installation of the containment reservoirs R03, R04 and R05 contributes to the mitigation of floods in the urbanized area for a recurrence time of 100 years, without the need to implant the reservoirs R01 and R02.
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