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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249| Título: | Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia |
| Título(s) alternativo(s): | Graphical tool for the design of water harvesting tanks: a case study in the north region of Rondônia |
| Autor(es): | Andrade, Vanessa Helena de |
| Orientador(es): | Santiago, Cosmo Damião |
| Palavras-chave: | Águas pluviais Água - Reuso Cisternas Rain-water (Water-supply) Water reuse Cisterns |
| Data do documento: | 16-Fev-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana Londrina |
| Citação: | ANDRADE, Vanessa Helena de. Ferramenta gráfica para o dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso na região norte de Rondônia. 2017. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017. |
| Resumo: | Os sistemas de aproveitamento de águas pluviais têm sido apontados como uma importante fonte para atender às demandas de água. Em geral, o reservatório é o item mais caro do sistema. A depender do modelo o sistema pode ser super ou subdimensionado. Além disso, há a necessidade de associar o cálculo do volume do tanque ao perfil de precipitação da região. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta gráfica para auxiliar o dimensionamento de volume de reservatórios para captação de águas pluviais, um estudo de caso na região norte de Rondônia. Propõe-se a elaboração de gráficos de contorno a partir das variáveis: área de captação, volume de reservação e eficiência no atendimento à demanda de água da chuva para uso doméstico e industrial. A eficiência foi obtida por meio do método de simulação de balanço contínuo. Para criar o gráfico de contorno são usados três modelos de ajuste de superfícies, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression e Linear Polynomial disponíveis no software MATLAB. A região de influência das estações pluviométricas selecionadas para simulação de balanço contínuo foi encontrada pelo método Inverso da Distância Ponderada, IDW (Inverse Distance Weighting). Parte da região norte do estado de Rondônia foi definida como área de influência do sistema gráfico. No geral, os métodos de ajuste de superfície apresentaram um bom resultado com R2 maiores que 0,96. O método de interpolação Biharmonic spline interpolant apresentou o melhor resultado demostrando-se adequado na explicação da variação dos dados observados. Isso significa que o gráfico de contorno gerado pode ser usado como ferramenta de auxílio de tomada de decisão no dimensionamento de reservatório mais apropriado. Foram desenvolvidos gráficos de contorno que exibem a eficiência no atendimento às demandas domésticas e industriais por água da chuva, como uma função de uma ampla faixa tanto de área de captação como de volume do tanque pelo método Biharmonic spline interpolant. Os valores de RMSE para validação foram menores que 0,7. As demandas residenciais às quais desenvolveu-se ajuste de superfície e gráficos de contorno variam entre 60 e 600 L d-1; e as demandas industriais de 500 a 50.000 L d-1. |
| Abstract: | Rainwater harvesting systems have been pointed out as an important source to meet water demands. In general, the reservoir is the most expensive item of the system. Depending on the chosen method, the system can be over- or undersized. In addition, the region rainfall profile must be associated to the design of the tank. Therefore, this study aims to develop a graphical tool to assist rainwater harvesting tanks sizing, a case study in the region of Rondônia. It is proposed to draw a contour plot from the variables: catchment area, reservoir volume and efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands. The efficiency was obtained through the continuous water balance simulation method. Three surface fitting models were used to create the contour plot, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression and Linear Polynomial, available on the MATLAB software. The influence region of the selected rainfall stations used for the continuous balance simulation was found by the Inverse Distance Weighting (IDW) method. Part of the northern region of Rondônia state was defined as graphic system influence area. In general, the surface fitting methods showed a good performance with R2 greater than 0,96. The Biharmonic spline interpolant method presented the best result due to its capability of explaining observed data variation. Hence, the generated contour plot can be used as decision-making aid tool in tank volume selection. Contour plots were developed to show the efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands as a function of a wide range of both catchment area and tank volume through the Biharmonic spline interpolant method. The RMSE values for validation were lower than 0,7. The residential demands to which surface fitting and contour graphics were developed vary between 60 and 600 L d-1; and the industrial demands vary between 500 and 50.000 L d-1. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2249 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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