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Tipo do documento: Dissertação
Título: Efeito da rugosidade no transporte de sedimentos em escoamentos superficiais utilizando canal hidráulico
Autor: RIBEIRO, Vinícius Pereira Mello 
Primeiro orientador: SILVEIRA, Alexandre
Primeiro membro da banca: GONÇALVES, Flávio Aparecido
Segundo membro da banca: FRANÇA JÚNIOR, Davidson de Oliveira
Resumo: A urbanização acelerada e sem planejamento, altera o ciclo hidrológico urbano, causando grandes impactos como o aumento do transporte de sedimentos no escoamento superficial aumentando também os impactos econômicos, sociais e ambientais em áreas urbanas. Nos dias atuais, existe uma busca por soluções que minimizem os impactos causados pelo aumento da quantidade de sedimentos e do escoamento superficial em áreas urbanas. Além da necessidade de encontrar soluções para os problemas relacionados ao transporte de sedimentos no escoamento superficial, existem dificuldades para a realização de trabalhos em campo, que são, geralmente, trabalhosos, demandam muito esforço e são caros. Desta forma, a utilização de modelos em escala permite complementar os estudos sobre transporte de sedimentos no escoamento superficial, facilitando o controle de algumas variáveis de difícil controle em escalas reais, além de reduzir os custos e o tempo da pesquisa. Neste estudo foram realizados experimentos em escala reduzida em um canal hidráulico no laboratório da Universidade Federal de Alfenas para verificar o efeito da rugosidade no transporte de sedimentos no escoamento superficial. Os ensaios foram realizados em um canal de acrílico para duas rugosidades diferentes, em tréplicas para três vazões diferentes que variavam de 0,15 a 0,25 L.s-1 e foram utilizadas 25 gramas de sedimento por ensaio. Os resultados mostraram que as descargas mássicas de pico dos polutogramas foram muito menores para a rugosidade R2 do que com a rugosidade R1, onde houve uma diminuição de 98,09% na vazão Q1, 99,10% na vazão Q2 e 99,17% na vazão Q3. Ademais, a distribuição temporal dos sedimentos nos polutogramas foi muito menor para a rugosidade R1, onde grande parte da quantidade de sedimentos foi coletada em um intervalo muito pequeno de tempo, entre 12 e 30 segundos, e para a rugosidade R2 a quantidade de sedimentos foi distribuída em um intervalo de tempo muito maior. O estudo permitiu verificar que com o aumento da rugosidade do material de cobertura do canal houve uma diminuição significativa na descarga mássica de pico dos polutogramas e que a quantidade de sedimentos presentes no escoamento superficial diminuiu devido ao aumento de retenção de sedimentos causada pelo material com a maior rugosidade, mostrando que quanto maior a rugosidade do material de fundo do canal, maior será o tempo necessário para transportar toda a quantidade sedimentos.
Abstract: Accelerated and unplanned urbanization alters the urban hydrological cycle, causing major impacts such as increased sediment transport in surface runoff, also increasing economic, social and environmental impacts in urban areas. Nowadays, there is a search for solutions that minimize the impacts caused by the increase in the amount of sediment and surface runoff in urban areas. In addition to the need to find solutions to problems related to sediment transport in surface runoff, there are difficulties in carrying out work in the field, which is generally laborious, requires a lot of effort and is expensive. In this way, the use of scale models makes it possible to complement studies on sediment transport in surface runoff, facilitating the control of some variables that are difficult to control on real scales, in addition to reducing research costs and time. In this study, experiments were carried out on a reduced scale in a hydraulic channel in the laboratory of the Federal University of Alfenas to verify the effect of roughness on sediment transport in surface flow. The tests were carried out in an acrylic channel for two different roughnesses, in triplicates for three different flow rates that varied from 0.15 to 0.25 L.s-1 and 25 grams of sediment were used per test. The results showed that the peak mass discharges of the pollutograms were much lower for the R2 roughness than for the R1 roughness, where there was a decrease of 98.09% in the Q1 flow, 99.10% in the Q2 flow and 99.17% at flow rate Q3. Furthermore, the temporal distribution of sediments in the pollutograms was much smaller for roughness R1, where a large part of the amount of sediment was collected in a very small interval of time, between 12 and 30 seconds, and for roughness R2 the amount of sediment was distributed over a much longer period of time. The study made it possible to verify that with the increase in the roughness of the channel covering material there was a significant decrease in the peak mass discharge of the pollutograms and that the amount of sediment present in the surface flow decreased due to the increase in sediment retention caused by the material with the greater roughness, showing that the greater the roughness of the channel bottom material, the longer it will take to transport the entire amount of sediment.
Palavras-chave: drenagem urbana.
escoamento superficial.
hidrologia.
hidráulica.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental
Citação: RIBEIRO, Vinícius Pereira Mello. Efeito da rugosidade no transporte de sedimentos em escoamentos superficiais utilizando canal hidráulico. 2024.58 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2423
Data de defesa: 29-Jan-2024
Aparece nas coleções:Mestrado

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