Variabilidade espaço-temporal da infiltração em um pavimento permeável na cidade do Recife-PE

Abstract

O aumento da frequência de eventos de inundação em bacias hidrográficas urbanas decorrente da expansão urbana desordenada, e consequente aumento de superfícies impermeáveis, destaca a inadequação dos sistemas tradicionais de drenagem urbana. As técnicas de Desenvolvimento de Baixo Impacto (LID) têm se mostrado uma alternativa viável e eficaz na redução da precipitação efetiva e aumento da capacidade de infiltração e evapotranspiração das áreas urbanas. Nesse sentido, esse trabalho objetivou apresentar uma simulação bidimensional da dinâmica da infiltração numa estrutura real de um pavimento permeável na cidade do Recife. Uma análise de sensibilidade local foi realizada para investigar a influência dos parâmetros hidrodinâmicos das camadas constituintes da estrutura nas estimativas dos processos de transferência de água no pavimento. Investigou-se também a influência do uso de diferentes resoluções temporais na estimativa desses processos: as escalas de tempo diárias e horárias. Inicialmente, foi realizada uma análise de sensibilidade do grau de refinamento da malha para simulação dos processos de transferência no pavimento permeável. O método de superfície de resposta foi aplicado para a análise de sensibilidade aos parâmetros hidrodinâmicos, em que se variou cada um dos parâmetros em -50 a +50%. Além disso, foram realizados ensaios de infiltração na escala de campo seguindo a metodologia Beerkan. Os parâmetros hidrodinâmicos foram obtidos a partir desses ensaios utilizando o método inverso. Foi construída uma geometria bidimensional para simulação do processo de infiltração no pavimento permeável usando o Hydrus 2D. O uso de uma escala de tempo diária diminuiu a influência dos eventos de maior intensidade de precipitação, subestimando a geração de escoamento superficial. Verificou-se também que na resolução diária os parâmetros hidrodinâmicos apresentaram maior influência que as variáveis climáticas. Notou-se, ainda, que, ao utilizar os dados climatológicos com resolução temporal horária, o escoamento superficial foi hipoteticamente controlado pelas variáveis meteorológicas. A análise de sensibilidade local destacou a influência da camada de revestimento no comportamento hidráulico do pavimento. Intervalos reduzidos foram então usados para a estimativa dos parâmetros hidráulicos da camada superficial do pavimento através do método inverso. Os resultados obtidos demonstraram que a utilização da metodologia Beerkan com infiltrometria de anel grande acoplada ao método inverso, devido a facilidade de execução, implementação e a eficácia, pode representar uma alternativa nova e viável para a estimativa das propriedades hidráulicas.