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RBRH
Revista Brasileira de Recursos Hídricos
Brazilian Journal of Water Resources

ISSN 2318-0331

VOLUME. 21 - Nº. 4 - OUT/DEZ - 2016
ARTICLE
Hydrological modeling of a detention reservoir: flood control and aquifer recharge
Abstract:
In this paper, we proposed studying a small urban drainage catchment, named Pilot Basin of Mirassol (PBM) in Natal, RN - Brazil whose outlet is a detention and infiltration reservoir (DIR). The rainfall-runoff transformation processes, water accumulation in DIR and the process of infiltration and percolation in the soil profile until the free aquifer were modeled; and, from rainfall event observations, water levels in DIR, free aquifer water level measurements, and also, parameter values determination, it was able to calibrate and modeling these combined processes. The mathematical modeling was carried out from the use of a distributed rainfall-runoff model, and besides, we developed a model to simulate the soil percolation in an unsaturated porous media. Continuous simulation was run over a period of eighteen months in time intervals of one minute. The generated hydrographs were transformed into inlet volumes to the DIR and then, it was carried out water balance in these time intervals, considering infiltration and percolation of water in the soil profile. As a result, we obtain an evaluation on the storage water process in DIR as well as the infiltration of water, redistribution into the soil and the groundwater aquifer recharge, in continuous temporal simulation. We found that the DIR has good performance in order to storage storm water (floods) and contributing to the local aquifer recharge process.

 
Keywords: Rainfall-discharge model; Unsaturated soil; Phreatic groundwater; Numerical simulation 

 

 

Modelagem hidrológica de uma lagoa de detenção: controle de cheias e recarga de aquífero
Resumo:
Neste trabalho, se propôs estudar uma pequena bacia de drenagem urbana, a bacia piloto de Mirassol (BPM), em Natal, RN, que tem como exutório uma Lagoa de Detenção e Infiltração (LDI). Os processos de transformação da chuva em vazão, a acumulação de água na LDI e o processo de infiltração e percolação no perfil do solo até o lençol freático foram modelados e, através de observações dos eventos chuvosos, níveis de água na lagoa e do lençol freático, assim como levantamento de parâmetros, possibilitaram a modelagem desses processos combinados. A modelagem matemática foi realizada com o uso de um modelo distribuído chuva-vazão e a elaboração de um modelo de percolação em meio insaturado. Foi realizada a simulação contínua ao longo de um período de dezoito meses, com intervalos de tempo de um minuto. Os hidrogramas gerados foram transformados em volumes afluentes à lagoa e então, realizado o balanço hídrico nesses intervalos de tempo, considerando-se a infiltração e percolação de água no perfil do solo. Como resultado, obteve-se a avaliação da LDI no processo de armazenamento de água, assim como a infiltração, redistribuição de água no solo e a recarga ao aquífero freático, possibilitando simular a sequência temporal de distribuição. Com as simulações realizadas, verificou-se o bom desempenho da LDI na absorção de cheias e sua contribuição no processo de recarga do aquífero local.

 
Palavras-chave: Modelo chuva-vazão; Solo insaturado; Lençol freático; Simulação numérica 

 

 

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