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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
AVALIAÇÃO DO USO DE MANTA DE COBERTURA DE PEAD NO VOLUME
DE PERCOLADO EM UM ATERRO SANITÁRIO
ESTUDO DE CASO
LUIS GUILHERME FARIAS ALVES
2020
AVALIAÇÃO DO USO DA MANTA DE COBERTURA DE PEAD NO VOLUME
DE PERCOLADO EM UM ATERRO SANITÁRIO
ESTUDO DE CASO
LUIS GUILHERME FARIAS ALVES
Projeto de Graduação apresentado ao curso
de Engenharia Civil da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro,
como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de Engenheiro.
Orientador: Prof. Marcos Barreto de Mendonça
Co-orientador: Prof. Claudio Fernando Mahler
RIO DE JANEIRO
Janeiro de 2020
AVALIAÇÃO DO USO DA MANTA DE COBERTURA DE PEAD NO VOLUME
DE PERCOLADO EM UM ATERRO SANITÁRIO
ESTUDO DE CASO
Luis Guilherme Farias Alves
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO
RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A
OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.
Examinado por:
______________________________________________
Prof. Marcos Barreto de Mendonça, D.Sc.
_______________________________________________
Prof. Claudio Fernando Mahler, D.Sc.
_______________________________________________
Engª. Katia Regina Alves Nunes, D.Sc.
_______________________________________________
Profª. Maria do Carmo Reis Cavalcanti, D.Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL 2020
IV
Alves, Luis Guilherme Farias
Avaliação do uso da manta de cobertura de PEAD no
volume de percolado em um aterro sanitário - Estudo de caso /
Luis Guilherme Farias Alves – Rio de Janeiro: UFRJ/Escola
Politécnica, 2020.
XV, 107 p.:il.; 29,7 cm.
Orientadores: Marcos Barreto de Mendonça
Claudio Fernando Mahler
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de
Engenharia Civil, 2020.
Referências Bibliográficas: p. 80-85
1. Introdução 2. Revisão Bibliográfica 3. Aterro Vale I-
Estudo de Caso 4. Apresentação dos dados na aplicação dos
métodos empíricos 5. Conclusões e recomendações futuras
I. Mahler, Claudio Fernando; II. Mendonça, Marcos Barreto
de; III. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola
Politécnica, Curso de Engenharia Civil. IV. Avaliação do uso
de uma manta de cobertura de PEAD no volume de percolado
em um aterro sanitário - Estudo de caso
V
“Todos esses que aí estão
Atravancando meu caminho,
Eles passarão...
Eu passarinho!”
Mario Quintana
VI
AGRADECIMENTOS
Muitos são aqueles que contribuíram de maneira direta ou indireta para que eu
chegasse nessa etapa da conclusão de mais um ciclo da minha vida. Em primeiro lugar,
agradeço ao grupo de professores que me lecionaram as disciplinas de Geotecnia na
graduação, pois acredito, que vocês foram vitais no meu interesse por essa área, em
destaque: Marcos Barreto, Leonardo Becker, Alessandra Conde, José Couto, Bernardino
Borges, Ana Claúdia, e Fernando Danziger. Ressalto também, outros professores que
merecem destaque, não só pelo empenho em transmitir seus conhecimentos, como
também pelo carisma e poder de cativo: Iene Figueiredo, Isaac Volschan, Paulo Renato,
Monica Pertel, Kátia Dantas, Sandra Oda, Sergio Hampshire, Flavia Moll e Ricardo
Valeriano.
Agradeço também ao professor Claudio Mahler, pela paciência e compromisso
em me transmitir seus conhecimentos, além das orientações acerca de assuntos que
envolvem este trabalho. Agradeço novamente ao professor Marcos Barreto, por ter
aceitado esse desafio e buscar instigar em mim, o espírito de engenheiro e pesquisador.
Faço uma dedicação especial à Gustavo de Araújo Barud (em memória), pessoa
de exímia fibra moral que mesmo tendo nos deixado, permanece intacto em nossas
lembranças, pelo exemplo de ser humano que foi e pelo legado que deixou nesse mundo.
Outro responsável pela minha jornada acadêmica, é o Colégio Pedro II, exemplo
de colégio público que deveria servir de modelo para nosso país. Agradeço a todos os
professores e técnicos administrativos que conseguiram expandir meus horizontes, em
especial, à professora Solveig de Penteado Fava, pela paciência e vontade de ensinar.
Agradeço especialmente às pessoas da Alta Geotecnia, pelo conhecimento e
companheirismo durante esses anos de estágio, em especial ao Álvaro Vianna que me
permitiu ter essa experiência. Agradeço também aos meus colegas Rodrigo Condé,
Thiago Ornelas, João Pedro, Jéssica Castelo, Thamiris Meireles, Lucas Mendes, Eduardo
Guedes, Felipe Dias, Kadson Gomes, Gabriela Batalha, Yago Rodrigues e Vitor Borges.
Agradeço muito à Manuela Galindo e Caio Amendola, uma autarquia, pelas dicas e
orientações de como desenvolver este trabalho.
Por fim, dedico este trabalho à pessoa que sempre buscou me motivar na vida,
minha mãe, Lucimar Ribeiro de Farias, mulher que sempre me apoiou nos momentos
difíceis. Dedico também este trabalho final, ao meu irmão, Wilton Farias, por todo apoio
dado nestes anos e à minha irmã, Elaine Farias Silva, por ter me ajudado a ingressar no
Colégio Pedro II, um divisor de águas em minha vida.
VII
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte dos
requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.
AVALIAÇÃO DO USO DE MANTA DE COBERTURA DE PEAD NO VOLUME
DE PERCOLADO EM UM ATERRO SANITÁRIO - ESTUDO DE CASO
Luis Guilherme Farias Alves
Janeiro de 2020
Orientadores: Claudio Fernando Mahler
Marcos Barreto de Mendonça
Com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, sancionada em 2010, muitos municípios
da federação se viram obrigados a buscar alternativas para destinar os resíduos gerados
em seus territórios, sendo o mais empregado atualmente, a destinação final para aterros
sanitários. Este trabalho busca analisar a influência da colocação de uma manta de
cobertura de PEAD, em lugar de grama, na geração de lixiviado, através de medidas de
operação do aterro, comparadas com valores previstos através do emprego de métodos
empíricos. Ter um método confiável de previsão de quantidade de lixiviado é relevante
para a concessionária, tendo em vista os custos elevados causados pela sua coleta e
tratamento. Neste trabalho foi realizado um estudo de caso, no qual foram utilizados os
dados fornecidos pela própria concessionária da operação do aterro, buscando analisar
não só os diferentes métodos empíricos de previsão, mas o impacto da colocação de uma
manta de cobertura em lugar do tradicional uso de grama na geração de efluente líquido.
Foi observado que os parâmetros empregados nos métodos empíricos foram influenciados
pelo tipo de cobertura e, em paralelo, verificou-se uma diminuição do volume de
percolado medido no aterro.
Palavras-chave: Lixiviado; Chorume; Percolado; Aterro Sanitário; Método Suíço;
Balanço Hídrico; Método Racional, PEAD
VIII
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Engineer.
EVALUATION OF USING HDPE COVERING IN THE PERCOLATED
VOLUME IN A SANITARY - CASE STUDY
Luis Guilherme Farias Alves
January 2020
Advisers: Claudio Fernando Mahler
Marcos Barreto de Mendonça
With a National Solid Waste Policy sanctioned in 2010, many Brazilian cities had to seek
alternatives for the disposal of waste generated in their territories, being the most used
today, its sending towards the landfills. This research paper will analyze the placing
influence of HDPE plastic coverture, instead of grass, on leachate generation, through the
measurements realized from the landfill's operators, compared to with the results from
empirical methods. A reliable method of forecasting leachate quantity is relevant for a
landfill's concessionaire, due the high costs caused by its collection and treatment. In this
work, a case study was carried out, using the data provided by the landfill concessionaire
itself, with grass cover and with a HDPE geomembrane, seeking to analyze not only the
different empirical forecasting methods, but the impact of a plastic covering placing,
instead of a traditional grass covering in the liquid efluent generation. It was observed
that the parameters applied in the empirical methods were influenced by the type of
coverage and, in parallel, there was a decrease in the percolate volume measured in the
landfill.
Keywords: Leachate; Landfill; Swiss Method; Water Balance Method; Racional Method;
HDPE
IX
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 2.1 - FAIXA MARGINAL DE PROTEÇÃO DE RIOS (ADAPTADO DE CORRÊA, BARBOSA, ET AL., 2010)................... 4
FIGURA 2.2 - ESQUEMA DE ESCAVAÇÃO EM TERRENO NATURAL (FONTE: PRÓPRIO AUTOR). .............................................. 5
FIGURA 2.3 - ESQUEMA DE CONSTRUÇÃO DE DIQUE (FONTE: PRÓPRIO AUTOR). ................................................................. 5
FIGURA 2.4 - GBR-P E ARGILA COMPACTADA .................................................................................................................. 6
FIGURA 2.5 - GBR-P, GBT-C E ARGILA COMPACTADA .................................................................................................... 6
FIGURA 2.6 - EXEMPLO DE REVESTIMENTO DUPLO, COMPOSTO EM SISTEMA DE BARREIRAS DE FLUXO ............................... 6
FIGURA 2.7 - EXEMPLO DE REVESTIMENTO DUPLO, DUPLAMENTE COMPOSTO EM SISTEMA DE BARREIRAS DE FLUXO ......... 6
FIGURA 2.8 – ATERRO SANITÁRIO EM SANTO ANDRÉ, IMPERMEABILIZADO COM MANTA DE PEAD ................................... 7
FIGURA 2.9 - DISPOSIÇÃO DA MANTA DE PEAD SOBRE BASE DO ATERRO SANITÁRIO (FONTE: MEUCCI, 2014). .............. 7
FIGURA 2.10 – DRENO VERTICAL EXECUTADO ................................................................................................................. 7
FIGURA 2.11 - EXECUÇÃO DE DRENOS HORIZONTAIS ........................................................................................................ 7
FIGURA 2.12 - ESQUEMA DE DRENAGEM DE PERCOLADOS: (A) EM SEÇÃO; (B) EM PLANTA (TOZETTO, 2008). ................. 8
FIGURA 2.13 - ROLO COMPACTADOR COMPACTANDO CAMADA DE RESÍDUOS .................................................................... 9
FIGURA 2.14 – TRATOR DE ESTEIRA REALIZANDO NIVELAMENTO DA CAMADA DE RESÍDUO ............................................... 9
FIGURA 2.15 – DESCIDA HIDRÁULICA EM COLCHÃO DRENANTE (FONTE: ALTA GEOTECNIA)..................................... 10
FIGURA 2.16 – DESCIDA HIDRÁULICA EM MANTA DE PEAD (FONTE: ALTA GEOTECNIA). ........................................ 10
FIGURA 2.17 – PADRÃO DE CAMADAS DE UMA COBERTURA FINAL DE ATERRO (ADAPTADO DE BOSCOV, 2017). ............ 11
FIGURA 2.18 - FOTO DO PLUVIÔMETRO VILLE DE PARIS (FONTE: PRÓPRIO AUTOR). ......................................................... 12
FIGURA 2.19 - PROVETA GRADUADA MARCANDO A LÂMINA DE CHUVA (FONTE: PRÓPRIO AUTOR) ................................... 12
FIGURA 2.20 - MARCO SUPERFICIAL (FONTE: ALTA GEOTECNIA). ............................................................................ 13
FIGURA 2.21 - SEÇÃO DE UM PIEZÔMETRO SIFÂO – COTAS EM CENTÍMETROS (SCHULER, 2010). .................................. 14
FIGURA 2.22 - PIEZÔMETRO COM MANÔMETRO PARA LEITURA DA PRESSÃO DE GÁS (SCHULER, 2010). ........................ 14
FIGURA 2.23 - LEITURA DO NÍVEL PIEZOMÉTRICO (SCHULER, 2010). ........................................................................... 14
FIGURA 2.24 - CALHA PARSHALL (INCONTROL, 2016). .............................................................................................. 16
FIGURA 2.25 - CALHA PALMER-BOWLUS (INCCER, 2019) ........................................................................................... 16
FIGURA 2.26 - TENDÊNCIAS OBSERVADAS NA DECOMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS COM RECIRCULAÇÃO DE LIXIVIADO ........... 19
FIGURA 2.27 – EVOLUÇÃO TÍPICA DA DEGRAÇÃO DOS RESÍDUOS E DA COMPOSIÇÃO DE GASES EM ATERROS SANITÁRIOS
(SCHALCH, 1992 APUD CARVALHO, 1999). .................................................................................................. 19
FIGURA 2.28 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DO BALANÇO HÍDRICO NA GERAÇÃO DO PERCOLADO. ........................................ 20
FIGURA 2.29 - VARIAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE X PROFUNDIDADE ................................................................................ 24
FIGURA 2.30 - PESO ESPECÍFICO X IDADE DO ATERRO (AZEVEDO ET AL., 2003 APUD NASCIMENTO, 2007) ............. 24
FIGURA 2.31 – TEOR DE UMIDADE X IDADE DO ATERRO (CARVALHO ET AL., 2003 APUD ABREU, 2014) ................... 25
FIGURA 2.32 - SITUAÇÃO DE SOLOS EM DIFERENTES GRAUS DE UMIDADE (BRADY, 1989 APUD LINS, 2003). ............... 26
FIGURA 2.33 - ESQUEMA DE INTERPRETAÇÃO DA CAPACIDADE DE CAMPO (LINS, 2003). ............................................... 27
FIGURA 2.34 - BALANÇO HÍDRICO DE UM ATERRO SANITÁRIO, ADAPTADO DE ROCCA, NARCHI, ET AL., (1981)........... 29
FIGURA 3.1 - LOCALIZAÇÃO DA CTR E DO VALE I (FONTE: GOOGLE EARTH). ................................................................. 42
FIGURA 3.2 - VALE I EM JULHO/2004 ............................................................................................................................. 43
FIGURA 3.3 - VALE I EM JUNHO/2007 ............................................................................................................................. 43
FIGURA 3.4 - VALE I EM SETEMBRO/2013 ...................................................................................................................... 44
FIGURA 3.5 - VALE I EM FEVEREIRO/2014 ...................................................................................................................... 44
FIGURA 3.6 - VALE I EM NOVEMBRO/2014 ..................................................................................................................... 44
FIGURA 3.7 - VALE I EM MARÇO/2015 ........................................................................................................................... 44
X
FIGURA 3.8 - VISÃO GERAL DA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS (FONTE: CTR). ................................................ 45
FIGURA 3.9 - QUANTIDADE DE RESÍDUOS RECEBIDOS E DISPOSTOS NO VALE I (FONTE: CTR) ......................................... 46
FIGURA 3.10 - QUANTIDADE E DISCRIMINAÇÃO DOS RESÍDUOS RECEBIDOS (FONTE: CTR) .............................................. 47
FIGURA 3.11 - AMPLITUDE TÉRMICA DO MUNICÍPIO DO ATERRO, ADAPTADO DE CLIMATE DATA, 2019. ............................ 48
FIGURA 4.1 - MÉDIA DA PLUVIOMETRIA. ........................................................................................................................ 50
FIGURA 4.2 - MÉDIA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADOS. ................................................................................... 51
FIGURA 4.3 – COMPORTAMENTO DA GERAÇÃO E DA ESTIMATIVA DO PERCOLADO (C VARIANDO 0,13-0,17). ................... 53
FIGURA 4.4 – ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE PERCOLADO COM COBERTURA VEGETAL – BALANÇO HÍDRICO (C VARIANDO
0,13-0,17). ......................................................................................................................................................... 53
FIGURA 4.5 - COMPORTAMENTO DA GERAÇÃO E DA ESTIMATIVA DO VOLUME DE PERCOLADO (C=0,18 FIXO). ................. 54
FIGURA 4.6 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COBERTURA VEGETAL - MÉTODO SUÍÇO (K=0,21). 55
FIGURA 4.7 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COM COBERTURA VEGETAL - RACIONAL (C=0,20). 56
FIGURA 4.8 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADOS ATRAVÉS DE MÉTODOS EMPÍRICOS (ANO DE 2010).
........................................................................................................................................................................... 58
FIGURA 4.9 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COM COBERTURA PEAD – BALANÇO HÍDRICO
(C=0,30 FIXO). ................................................................................................................................................... 62
FIGURA 4.10 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COM COBERTURA PEAD - MÉTODO SUÍÇO
(K=0,12). ............................................................................................................................................................ 63
FIGURA 4.11 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COM COBERTURA PEAD - RACIONAL (C=0,32). .. 64
FIGURA 4.12 - ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADO COM COBERTURA PEAD – BALANÇO HÍDRICO +
SUÍÇO + RACIONAL (2014 A 2018). ..................................................................................................................... 65
FIGURA 4.13 – MÉDIA DAS ESTIMATIVAS DA GERAÇÃO DO VOLUME DE PERCOLADOS ATRAVÉS DE MÉTODOS EMPÍRICOS
(2014 A 2018)..................................................................................................................................................... 66
XI
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1 - FAIXA DE PROTEÇÃO MÍNIMA DOS CORPOS HÍDRICOS (SERLA, 2003). ........................................................ 4
TABELA 2.2 - VALORES DE PESOS ESPECÍFICOS PARA DIFERENTES FORMAS DE COMPACTAÇÃO (CARVALHO, 2006). .... 21
TABELA 2.3 - UMIDADE DE COMPONENTES DO RSU (CARVALHO, 1999). ................................................................... 23
TABELA 2.4 - QUADRO RESUMIDO DO BALANÇO HÍDRICO, ADAPTADO DE KOERNER E DANIEL (1997). ..................... 30
TABELA 2.5 - VALORES PARA O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO (ADAPTADO DE FENN, HANLEY E DEGEARE, 1975).32
TABELA 2.6 - DURAÇÃO MÉDIA DA LUZ SOLAR INCIDENTE NO HEMISFÉRIO NORTE, CONSIDERANDO QUE UM DIA COMPLETO
POSSUI 12H DE INCIDÊNCIA SOLAR. (ADAPTADO DE THORNTHWAITE AND MATHER, 1957 APUD KOERNER E
DANIEL, 1997). ................................................................................................................................................ 33
TABELA 2.7 – DURAÇÃO MÉDIA DA LUZ SOLAR INCIDENTE NO HEMISFÉRIO SUL, CONSIDERANDO QUE UM DIA COMPLETO
POSSUI 12H DE INCIDÊNCIA SOLAR. (ADAPTADO DE THORNTHWAITE AND MATHER, 1957 APUD KOERNER E
DANIEL, 1997). ................................................................................................................................................ 34
TABELA 2.8 - CONTEÚDO VOLUMÉTRICO DA ÁGUA, VALORES EM MILÍMETROS/METRO DE SOLO ...................................... 36
TABELA 2.9 - VALORES DE K, PARA APLICAÇÃO DO MÉTODO SUÍÇO (ROCCA, NARCHI, ET AL., 1981). ........................ 40
TABELA 4.1 - REGISTRO DAS CHUVAS ACUMULADAS, INCIDENTES SOBRE O EMPREENDIMENTO (FONTE: CTR). ............... 50
TABELA 4.2 - VOLUME DE PERCOLADO MEDIDO EM CAMPO (FONTE: CTR E BORTOLAZZO, 2010) ................................... 51
TABELA 4.3 - COEFICIENTES ADOTADOS NO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO. ................................................................ 52
TABELA 4.4 - RESUMO DOS MÉTODOS EMPÍRICOS - COBERTURA VEGETAL. .................................................................... 57
4.5 EVOLUÇÃO DOS PARÂMETROS NOS CENÁRIOS CONSIDERADOS. ................................................................................. 67
7.1 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2010 – COEFICIENTE C VARIANDO
PARA TERRENO ARGILOSO (0,17-0,13). ................................................................................................................ 80
7.2 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2010 - COEFICIENTE C VARIANDO
PARA TERRENO ARENOSO (0,17-0,13). ................................................................................................................. 81
7.3 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2010 – COEFICIENTE C FIXO. ..... 82
7.4 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2010 – COEFICIENTE C FIXO. ..... 83
7.5 MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO – QUADRO RESUMO – COEFICIENTE C = 0,17 OU 0,13 (VARIÁVEL). ........................ 84
7.6 MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO – QUADRO RESUMO – COEFICIENTE C = 0,18 (FIXO). ............................................. 84
7.7 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO SUÍÇO – COEFICIENTE K = 0,20 E A = 99.600M². ................................................... 86
7.8 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO SUÍÇO – COEFICIENTE K = 0,21 E A = 99.600M². ................................................... 86
7.9 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO RACIONAL – A = 99.600M². .................................................................................. 88
7.10 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2014 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 90
7.11 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2014 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 91
7.12 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2015 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 92
7.13 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2015 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 93
7.14 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2016 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 94
7.15 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2016 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 95
XII
7.16 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2017 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 96
7.17 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2017 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 97
7.18 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - PRIMEIRO SEMESTRE DE 2018 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 98
7.19 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - SEGUNDO SEMESTRE DE 2018 – COEFICIENTE C FIXO
(C=0,29). ........................................................................................................................................................... 99
7.20 MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO – QUADRO RESUMO DOS ANOS 2014 A 2018. ..................................................... 100
7.21 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO SUÍÇO – COEFICIENTE K = 0,12 E A = 99.600M². ............................................... 103
7.22 DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO RACIONAL – A = 99.600M². .............................................................................. 106
XIII
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABRELPE Associação Brasileira das Empresas de Limpeza Pública
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
CTR Central de Tratamento de Resíduos
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
ETE Estação de Tratamento de Efluentes
INEA Instituto Estadual do Ambiente
IPEA Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada
NBR Norma Brasileira
OECA Órgão Estadual de Controle Ambiental
PEAD Polietileno de Alta Densidade
PNRS Plano Nacional de Resíduos Sólidos
RSS Resíduos de Serviço de Saúde
RSU Resíduos Sólidos Urbanos
SERLA Superintendência Estadual de Rios e Lagoas
XIV
SUMÁRIO
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ..................................................................................................... IX
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................... XI
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ........................................................................... XIII
SUMÁRIO .............................................................................................................................. XIV
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1
CONTEXTO ........................................................................................................................ 1
MOTIVAÇÃO ..................................................................................................................... 1
OBJETIVO E METODOLOGIA ............................................................................................. 2
APRESENTAÇÃO DOS CAPÍTULOS ..................................................................................... 3
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 3
ATERRO SANITÁRIO – IMPLANTAÇÃO .............................................................................. 3
2.1.1 Terraplenagem ......................................................................................................... 4
2.1.2 Impermeabilização de fundo ................................................................................... 5
2.1.3 Drenagem de Gases e Percolados ............................................................................ 7
ATERRO SANITÁRIO – OPERAÇÃO E MONITORAMENTO .................................................. 8
2.2.1 Sistema de drenagem das águas pluviais ................................................................. 9
2.2.2 Cobertura superficial do aterro .............................................................................. 10
2.2.3 Monitoramento ...................................................................................................... 11
PERCOLADO .................................................................................................................... 16
2.3.1 Origem e geração do chorume ............................................................................... 17
2.3.2 Origem e geração do percolado ............................................................................. 19
2.3.3 Fatores que influenciam na geração de percolado ................................................. 20
MÉTODOS EMPÍRICOS DE ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE PERCOLADO ........................... 27
2.4.1 Método do Balanço Hídrico .................................................................................. 28
2.4.2 Método Suíço ........................................................................................................ 39
2.4.3 Método Racional ................................................................................................... 40
3. ATERRO VALE I – ESTUDO DE CASO ..................................................................... 42
LOCALIZAÇÃO ................................................................................................................ 42
HISTÓRICO ...................................................................................................................... 43
CARACTERIZAÇÃO DA CLIMATOLOGIA .......................................................................... 48
DADOS DE MEDIÇÃO DO PERCOLADO DO ATERRO ......................................................... 48
4. APLICAÇÃO DOS MÉTODOS EMPÍRICOS ............................................................. 49
ATERRO COM COBERTURA VEGETAL ............................................................................. 49
XV
4.1.1 Método do Balanço Hídrico .................................................................................. 52
4.1.2 Método Suíço ........................................................................................................ 54
4.1.3 Método Racional ................................................................................................... 55
4.1.4 Resumo dos resultados .......................................................................................... 56
ATERRO COM COBERTURA DE MANTA DE PEAD ........................................................... 59
4.2.1 Método do Balanço Hídrico .................................................................................. 59
4.2.2 Método Suíço ........................................................................................................ 60
4.2.3 Método Racional ................................................................................................... 60
4.2.4 Resumo dos resultados .......................................................................................... 61
EFEITO DO USO DE PEAD E DE VEGETAÇÃO COMO COBERTURA DO ATERRO ............... 67
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES DE FUTURAS PESQUISAS ..................... 68
6. BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 71
7. LISTA DE APÊNDICES ................................................................................................. 78
MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - COBERTURA VEGETAL ....................................... 79
MÉTODO SUÍÇO – COBERTURA VEGETAL .................................................................. 85
MÉTODO RACIONAL - COBERTURA VEGETAL ........................................................... 87
MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO - COBERTURA PEAD ............................................. 89
MÉTODO SUÍÇO – COBERTURA PEAD ...................................................................... 102
MÉTODO RACIONAL - COBERTURA PEAD ............................................................... 105
1
1. INTRODUÇÃO
CONTEXTO
Sancionada em 2010, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) - Lei nº
12.305/2010 – passou a exigir que todos os municípios do país buscassem alternativas
sustentáveis de destinação dos resíduos gerados em seus territórios. Um estudo realizado pela
Associação Brasileira das Empresas de Limpeza Pública (ABRELPE, 2018), aponta que mesmo
com a crise econômica que o país atravessa, houve um leve crescimento tanto na geração de
Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), quanto na coleta desses resíduos, entre os anos de 2016/2017.
Segundo estudo do Instituto de Pesquisa Econômica e Aplicada (IPEA, 2017), estima-
se que apenas 13% de todo o RSU gerado no país, vai para reciclagem. O restante é destinado
para um aterro sanitário, ou para lixões clandestinos.
O chorume possui uma elevada capacidade de poluição do meio ambiente. Uma
eventual percolação desse líquido, sem controle, para o meio externo ao aterro, poderia
provocar a poluição das águas subterrâneas e superficiais, além de reduzir o teor de oxigênio
dissolvido, culminando em prejuízos à fauna e a flora aquática (SILVA, 2002). A mistura de
chorume com fontes de água como a precipitação gera o percolado e, caso não seja drenado do
interior do aterro, pode levar à problemas de instabilidade.
MOTIVAÇÃO
De acordo com a NBR 8.419/1992, um aterro sanitário é construído a partir da
disposição de RSU’s no solo e utilizando os princípios da engenharia geotécnica, busca-se
confina-los na menor área e volume possíveis, cobrindo-os com uma camada de terra, à medida
que vão sendo dispostos. Com o passar do tempo, ocorre a degradação da matéria orgânica
presente nos resíduos sólidos, processo que gera um líquido denominado chorume, que ao se
misturar com outras fontes d’água, passa a ser denominado como percolado ou lixiviado.
Segundo BORTOLAZZO (2010), devido às altas concentrações de matéria orgânica e
quantidades consideráveis de metais pesados, o chorume se apresenta como um dos principais
fatores de risco para o meio ambiente. Por isso, quantificar o volume de percolado gerado pelos
resíduos dispostos é de suma importância aos operadores do aterro, uma vez que esse produto
2
precisa ser devidamente armazenado e tratado, evitando assim, a contaminação do solo de
fundação ou de corpos hídricos adjacentes.
Avaliar o tipo de cobertura de um aterro sanitário é importante não apenas do ponto de
vista estético, mas também do ponto de vista de manutenção. Uma cobertura menos permeável,
faz o escoamento superficial aumentar, ocasionando em dispositivos de drenagem maiores.
Todavia, coberturas permeáveis permitem que a água infiltre no aterro, aumentando a
quantidade de percolado produzido, requisitando da concessionária, soluções para o manejo do
efluente gerado.
OBJETIVO E METODOLOGIA
O objetivo principal desse trabalho é avaliar a influência da manta de PEAD na geração
do volume de percolados, a partir de estimativas calculadas através de métodos empíricos e dos
valores medidos no aterro sanitário em estudo. Na literatura científica, existem diversos
métodos empíricos para se estimar o volume de lixiviado gerado por um aterro, dentre eles,
destacam-se: o Método Suíço, o Balanço Hídrico e o Método Racional, os quais serão
considerados no presente trabalho.
Tem-se como objetivo específico, a comparação entre os valores das estimativas do
volume de percolado por meio dos métodos empíricos entre si e entre os valores medidos em
campo.
Para o desenvolvimento das estimativas, foram utilizados dados cedidos pela
concessionária que administra o aterro da Central de Tratamento de Resíduos (CTR), localizada
na Baixada Fluminense. Entre os dados cedidos, destacam-se as leituras pluviométricas, a área
do aterro, além do volume de percolado armazenado nas lagoas. Os métodos supracitados foram
aplicados e, posteriormente, os resultados foram comparados entre si e com o do volume total
medido.
Num primeiro cenário, as estimativas foram realizadas considerando o aterro com
cobertura vegetal, para o qual foi feita uma retro-análise dos parâmetros empregados em cada
método e eventuais ajustes. Posteriormente, no cenário do aterro com cobertura de PEAD,
foram desenvolvidas as mesmas estimativas, com posterior retro-análise dos mesmos
parâmetros avaliados no cenário anterior. Por fim, os dois cenários foram confrontados, através
dos volumes totais estimados com o valor do volume total de percolado medido no aterro.
3
APRESENTAÇÃO DOS CAPÍTULOS
O capítulo 2 apresenta as etapas que envolvem: a implantação e o funcionamento de um
aterro sanitário; processos relativos a geração de chorume e do percolado; além dos métodos
empíricos para se estimar geração do volume de percolados. Já o capítulo 3, abordar o histórico
do aterro sanitário em estudo, incluindo a apresentação dos dados que serão empregados neste
trabalho. O capítulo 4, mais voltado para o desenvolvimento das metodologias, contém a
aplicação prática dos métodos citados no capítulo 2, em duas situações: uma para o aterro com
cobertura vegetal, que serviu para avaliação dos parâmetros que envolvem cada método; e
outra, com cobertura da manta de PEAD, na qual foi avaliada sua influência na geração de
percolados. O capítulo 5 é voltado às conclusões finais, abordando considerações relativas a
esse trabalho, além de sugestões para trabalhos futuros.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
ATERRO SANITÁRIO – IMPLANTAÇÃO
O princípio básico de um aterro sanitário é evitar o contato de contaminantes oriundos
da disposição dos resíduos com a atmosfera, seja pelo solo, o ar ou a água (BOSCOV, 2008).
No Brasil, existe uma literatura nacional normatizada pela ABNT, que abrange desde os
processos para implantação do aterro, como estudo de impacto ambiental e licenças ambientais,
perpassando pelos projetos de engenharia para sua concepção e operação, além de contemplar
também, seu encerramento.
Há muitas considerações a serem elencadas na escolha de uma região para implantação
de um aterro sanitário. Segundo MONTAÑO et al. (2012), existem duas grandes abordagens
na análise da localização de um aterro sanitário: enquanto uma é de natureza técnico
operacional, que agrega a perfomance do empreedimento no que tange ao cumprimento dos
requisitos legais e de natureza econômica; a outra, de natureza socioambiental, busca englobar
o desempenho ambiental do aterro, no que diz respeito aos impactos ambientais potenciais aos
meios físico, biológico e antrópico, considerando o risco associado nas diferentes etapas da vida
útil do empreendimento (implementação, operação e desativação).
De acordo com a NBR 13.896/1997, o aterro sanitário deve ficar distante, no mínimo,
200m de qualquer corpo hídrico ou curso d’água. No caso do Estado do Rio de Janeiro, a
portaria de nº 324 de 28 de agosto de 2003, da extinta Superintendência Estadual de Rios e
4
Lagoas (SERLA) e atual Instituto Estadual do Ambiente (INEA), estabelece distâncias mínimas
ao longo de um curso d’água, proporcionais a suas larguras, conforme resumido na Tabela 2.1.
Tabela 2.1 - Faixa de proteção mínima dos corpos hídricos (SERLA, 2003).
Largura do Rio / Corpo hídrico FMP mínimo
Até 10m 30m
Maior que 10m e menor ou igual a 50m 50m
Maior que 50m e menor ou igual a 200m 100m
Maior que 200m e menor ou igual a 600m 200m
Maior que 600m 500m
Região de nascente 50m de raio no entorno da nascente
Lagos e Lagoas 30m a partir do alinhamento da orla
Essas distâncias mínimas, também referidas como faixa marginal de proteção (FMP),
são faixas delimitadas a fim de evitar ocupação irregular nas margens dos corpos d’água e
assim, proteger e conservar os sistemas fluviais e lacustres (Figura 2.1).
Figura 2.1 - Faixa marginal de proteção de rios (adaptado de CORRÊA, BARBOSA, et al., 2010).
2.1.1 Terraplenagem
Assim como a maioria das obras civis, os aterros sanitários necessitam de obras de
terraplenagem que vão desde escavação do solo natural, até construção de diques1, conforme
evidenciado nas Figuras 4 e 5. Para escolher qual técnica empregar, é necessária a realização
de ensaios de campo, de modo a definir não só a estratigrafia do solo, como também a
profundidade do nível d’água. Ainda com relação à terraplanagem, recomenda-se que a área
1 De acordo com a NBR 12.235/1992, dique é um maciço de terra, paredes de concreto ou outro material adequado,
que forme uma bacia de contenção.
5
onde o aterro será implantado possua solos naturalmente pouco permeáveis (NBR
15.849/2010).
Figura 2.2 - Esquema de escavação em terreno natural (Fonte: próprio autor).
Figura 2.3 - Esquema de construção de dique (Fonte: próprio autor).
2.1.2 Impermeabilização de fundo
Com o objetivo de evitar o contato direto do resíduo com o solo e, consequentemente, a
contaminação dos corpos hídricos, executa-se uma camada de impermeabilização no solo após
a terraplenagem, conforme estabelece a NBR 16.199/2013. Esta norma define os tipos de
impermeabilização de base, dependendo se uma eventual falha pode ou não causar dano
ambiental.
6
Um empreendimento do porte de um aterro sanitário, cuja falha na impermeabilização
pode causar danos, a norma o classifica como obra Tipo I. Nesse caso, a NBR recomenda a
utilização de sistemas compostos ou duplos que podem conter: argila compactada, GBR-P2
(geomembrana), GBR-C3 ou GCL (geocomposto bentonítico), elementos de proteção e
elementos drenantes, conforme detalhes presentes nas figuras de 2.4 a 2.7.
Figura 2.4 - GBR-P e argila compactada
(Fonte: NBR 16.199:2013).
Figura 2.5 - GBR-P, GBT-C e argila compactada
(Fonte: NBR 16.199:2013).
Figura 2.6 - Exemplo de revestimento duplo, composto
em sistema de barreiras de fluxo
(Fonte: NBR 16.199:2013).
Figura 2.7 - Exemplo de revestimento duplo,
duplamente composto em sistema de barreiras de fluxo
(Fonte: ABNT NBR 16.199:2013).
Cada fornecedor de geomembranas pode oferecer desde seu produto para
impermeabilização, montagem no local da obra e até ensaios para garantir a estanqueidade. As
figuras 2.8 e 2.9 apresentam a disposição da manta de PEAD na base de um aterro.
2 GBR-P: de acordo com a NBR 10.318-1:2018, a barreira geossintética polimérica, também chamada de
geomembrana, “é uma estrutura constituída de materiais geossintéticos, produzidos industrialmente em forma de
lâmina, na qual a função barreira é, essencialmente, desempenhada por polímeros”. 3 GBR-C: a NBR 10.318-1:2015 define a barreira geossintética argilosa como uma estrutura que é constituída de
materiais geossintéticos, produzidos em escala industrial no formato de lâminas, cuja função barreira é
desempenhada pela argila.
7
Figura 2.8 – Aterro sanitário em Santo André,
impermeabilizado com manta de PEAD
(Fonte: MEUCCI, 2014).
Figura 2.9 - Disposição da manta de PEAD sobre
base do aterro sanitário (Fonte: MEUCCI, 2014).
2.1.3 Drenagem de Gases e Percolados
A degradação da matéria orgânica contida nos resíduos sólidos gera chorume e gases
oriundos dos processos biológicos, que caso não sejam drenados do aterro, podem ocasionar
problemas de estabilidade ao maciço. Enquanto a Figura 2.10 apresenta um dreno vertical,
composto por uma tela metálica, preenchida com brita e rachão, contendo um tubo de PEAD
perfurado em seu interior. Já a Figura 2.11 evidencia a execução de um dreno horizontal
conectado a um vertical.
Figura 2.10 – Dreno vertical executado
(Fonte: ALTA GEOTECNIA, 2017).
Figura 2.11 - Execução de drenos horizontais
(Fonte: ALTA GEOTECNIA, 2017).
A Figura 2.12 resume o caminho percorrido pelos dois fluidos: o percolado, por
gravidade, é direcionado aos drenos verticais e posteriormente aos drenos horizontais,
terminando seu percurso ao chegar nas lagoas de acumulação; já os gases seguem pelos mesmos
drenos verticais, ascendendo à superfície conforme mencionado anteriormente, devendo ou
Brita + Rachão
envolto de tela
metálica
Dreno perfurado
Dreno horizontal
8
receber algum tratamento antes de serem lançados à atmosfera, ou purificados para serem
usados como biogás.
Figura 2.12 - Esquema de drenagem de percolados: (a) em seção; (b) em planta (TOZETTO, 2008).
ATERRO SANITÁRIO – OPERAÇÃO E MONITORAMENTO
Após a implantação e com as devidas licenças ambientais, tem-se o início da operação
propriamente dita, que pode ser resumida na compactação dos resíduos sólidos através de
equipamentos compactadores (Figura 2.13), tendo sempre controle da geometria das camadas
(DENARDIN, 2013). Outras máquinas como retroescavadeiras ou tratores de esteira também
são empregadas, de modo a conferir uma melhor conformação aos taludes do aterro sanitário
(Figura 2.14).
CATAPRETA (2008) comenta que a compactação dos resíduos sólidos visa promover
uma redução volumétrica e conferir entre outras vantagens ao maciço: aumento da vida útil do
9
aterro sanitário, redução do fluxo descontrolado de gases e líquidos lixiviados, além do aumento
da estabilidade dos taludes.
Figura 2.13 - Rolo compactador compactando
camada de resíduos
(Fonte: ALTA GEOTECNIA, 2017).
Figura 2.14 – Trator de esteira realizando
nivelamento da camada de resíduo
(Fonte: ALTA GEOTECNIA, 2017).
2.2.1 Sistema de drenagem das águas pluviais
Também chamado de sistema de drenagem superficial, tem a finalidade de coletar e
escoar as águas da chuva, evitando erosões tanto nos taludes, quanto nas vias de acesso do
aterro. REICHERT (2007) ressalta que esse sistema de drenagem busca captar não só a água
pluvial que incide diretamente sobre áreas do aterro já concluídas ou cobertas, mas também
como as águas oriundas de bacias de contribuição que, porventura, podem se localizar à
montante do aterro sanitário. Um sistema de drenagem eficiente ajuda a diminuir a quantidade
de água que se infiltra no maciço de resíduos, ocasionando na redução do volume de percolado
gerado
DENARDIN (2013) aponta que recalques diferenciais no aterro, podem provocar
inversão de declividades nos dispositivos de drenagem, ocasionando em problemas no
escoamento da chuva. SILVA (2016) destaca também, que dispositivos hidráulicos muito
rígidos, como de concreto por exemplo, podem apresentar eventuais trincas, devido à alta
deformabilidade da massa de resíduos, mesmo após o encerramento do aterro. Por isso,
recomenda-se a utilização de dispositivos flexíveis , tal como apontado nas figuras 2.15 e 2.16.
10
Figura 2.15 – Descida hidráulica em colchão
drenante (Fonte: ALTA GEOTECNIA).
Figura 2.16 – Descida hidráulica em manta de PEAD
(Fonte: ALTA GEOTECNIA).
2.2.2 Cobertura superficial do aterro
De modo geral, a cobertura tem por objetivo básico, evitar o contato dos resíduos, com
o meio ambiente ou com seres vivos. TCHOBANOGLOUS e KREITH (2002) mecionam dois
tipos de cobertura: a intermediária e a cobertura final do aterro.
A cobertura intermediária apresenta espessura variável entre 0,40m a 0,60m. É disposta
diariamente sobre os resíduos, sendo composta por material de solo natural. Apesar dessa
cobertura ser temporária, precisando ser retirada quando houver uma nova disposição de
resíduos, ela tem o objetivo de: i) diminuir a infiltração de água da chuva no interior do maciço;
ii) melhorar a aparência estética do aterro; e iii) suprimir a proliferação de vetores.
Já a camada de cobertura final possui finalidades similares à intermediária, incluindo:
iv) evitar o lançamento de gases nocivos na atmosfera; v) ter uma superfície adequada para
revegetação. Por ser uma cobertura empregada apenas no encerramento do aterro, ela tem uma
espessura mais considerável, uma vez que possui mais camadas, conforme o exemplo de
configuração apresentado na Figura 2.17. Além disso, ela deve resistir às condições climáticas
extremas e a instabilidades ou deformações causadas por sobrecargas atuantes sobre o maciço
(DANIEL, 1993).
11
Figura 2.17 – Padrão de camadas de uma cobertura final de aterro (adaptado de BOSCOV, 2017).
2.2.3 Monitoramento
CATAPRETA e SIMÕES (2016) pontuam que os objetivos do monitoramento de um
aterro sanitário incluem acompanhar não apenas o seu comportamento geomecânico, como
também, o seu desempenho ambiental. Deste modo, isso permitiria a identificação de alterações
no padrão de comportamento previsto e, em tempo hábil, levaria à proposição de medidas
preventivas e/ou corretivas.
Cepollina et al. (2004) apud BATISTA (2010) expõe que os monitoramentos
geotécnicos realizados no Brasil são restritos somente aos aterros sanitários de grande porte.
Verifica-se, por sua vez, uma ausência de padronização nos procedimentos de monitoramento,
seja pelo critério do tipo de instrumentação empregada, seja pela frequência de leituras desses
instrumentos.
No que concerne ao monitoramento de aterros, muitos instrumentos já consagrados pela
literatura são utilizados, com o objetivo de fornecer dados consistentes às ações desenvolvidas
em campo. Cabe ressaltar, que o dado medido por um instrumento precisa ser confrontado com
uma inspeção visual em campo, de modo a gerar uma modelagem mais fidedigna à realidade.
Entre os instrumentos de monitoramento, pode-se destacar:
12
a) Pluviômetro
É um recipiente, cujo volume deve ser suficiente para captar as maiores precipitações
num intervalo de tempo pré-estabelecido, baseado na frequência da aferição do dado (via de
regra, 24 horas). Sobre o recipiente, em geral, é colocado um funil com anel receptor que define
a área de intercepção (TUCCI, 2001). A Figura 2.18 apresenta um típico pluviômetro, cuja
medição é feita com auxílio de proveta graduada (Figura 2.19).
Figura 2.18 - Foto do pluviômetro Ville de Paris
(Fonte: próprio autor).
Figura 2.19 - Proveta graduada marcando a lâmina de
chuva (Fonte: próprio autor)
b) Marco superficial
Marcos superficiais ou também chamados de marcos topográficos são dispositivos
utilizados para medir deslocamentos superficiais horizontais e verticais (recalques). Podem ser
compostos, por exemplo, por parafusos de cabeça boleada, inseridos em pequenos blocos de
concreto enterrados no talude (Figura 2.20).
Conforme abordado no MANUAL DA GEO-RIO (2016), a leitura dos marcos é
realizada com base em pontos de referência fixos, denominados benchmarks, que por sua vez,
devem ser instalados em locais livres de qualquer movimento como recalques, inclinações,
movimentos térmicos, etc.
13
Figura 2.20 - Marco superficial (Fonte: ALTA GEOTECNIA).
c) Piezômetro
Os piezômetros são instrumentos que permitem medir a carga piezométrica da lâmina
de percolado, bem como a pressão dos gases dentro do maciço sanitário. Em aterros sanitários,
um tipo de piezômetro muito empregado é o do tipo sifão ou também chamado do tipo Vector.
Esse modelo evita a formação de bolhas de gás, que geralmente são observadas quando se
utiliza piezômetros convencionais de tubo aberto, o que compromete a leitura de nível
(SCHULER, 2010).
Os piezômetros do tipo Vector são constituídos de dois tubos concêntricos, cuja função
é evitar a influência dos gases, na leitura da pressão do líquido com a criação de um sifão interno
(ANDRADES, 2018). No esquema desse piezômetro, apresentado na Figura 2.21, observa-se
a pressão de gás atuando no espaço entre os dois tubos, que aflui até o sifão, podendo ser medida
com auxílio de um manômetro (Figura 2.22). Já no tubo interno, com menos interferência do
gás, a pressão da lâmina de percolado pode ser medida através de um indicador de nível d’água
elétrico (também chamado de “piu”), que é colocado dentro do piezômetro e ao encostar numa
superfície líquida, emite um sinal sonoro (Figura 2.23).
Marco superficial
14
Figura 2.21 - Seção de um piezômetro sifâo – Cotas em centímetros (SCHULER, 2010).
Figura 2.22 - Piezômetro com manômetro para leitura
da pressão de gás (SCHULER, 2010).
Figura 2.23 - Leitura do nível piezométrico
(SCHULER, 2010).
15
d) Medição da vazão de lixiviados
Existem diferentes maneiras de se medir a vazão de um efluente. No Brasil, a NBR
13.403/1995 não apenas estabelece alguns métodos, como também, elenca suas principais
vantagens e desvantagens. No que concerne à vazão de lixiviados, há três métodos mais
empregados e discriminados na norma:
Método volumétrico
É um método que verifica o tempo que o efluente leva para se acumular num
recipiente de determinado volume (balde ou copo medidor). É, geralmente,
empregado para medir pequenas vazões;
Método da calha Parshall
Utilizado mais para canais abertos, esse método emprega um dispositivo alocado
na direção do fluxo do efluente e apresenta: i) seção convergente com presença
de uma graduação numérica; ii) garganta, cuja seção é constante; iii) seção
divergente. A medida da vazão é obtida a partir da leitura que a lâmina do líquido
está marcando na graduação (Figura 2.24). É capaz de ler vários intervalos de
vazões, dependendo do modelo da calha;
Método da calha Palmer-Bowlus
Com um princípio de operação similar ao método anterior, porém, utilizado
quando se precisa medir a vazão em dispositivos tubulares, e o fluxo do líquido
no interior do tubo, esteja submetido a um regime não turbulento. Apresenta
formato semicircular sem necessidade de construção de canal, conforme
evidenciado na Figura 2.25. A medida da vazão é feita a partir da leitura da
marcação na qual se encontra a lâmina do efluente.
16
Figura 2.24 - Calha Parshall (INCONTROL, 2016).
Figura 2.25 - Calha Palmer-Bowlus (INCCER, 2019)
PERCOLADO
A NBR 8.419/1992 define percolado como “líquido que passou através de um meio
poroso”. Em outro ponto da norma, também é definido o conceito de “sumeiro” ou “chorume”,
que é: “líquido produzido pela decomposição de substâncias contidas nos resíduos sólidos, que
tem como características a cor escura, o mau cheiro e a elevada demanda bioquímica de
oxigênio (DBO4)”. Além disso, a mesma norma conceitua o termo lixiviação, que representa
“o deslocamento ou arraste, por meio líquido, de certas substâncias contidas nos resíduos
sólidos urbanos”.
SEGATO e SILVA (2000) definem o percolado como a fase líquida de uma massa
aterrada, que percola através dela, removendo materiais dissolvidos ou suspensos. É importante
ressaltar que a quantidade de lixiviado gerado é intrínseca a cada aterro sanitário, sendo bastante
influenciada pela camada de cobertura, disponibilidade de água, características dos resíduos,
condições climáticas e solo subjacente (EL-FADEL, FINDIKAKIS e LECKIE, 1997).
O lixiviado é gerado durante todo o ciclo de vida do aterro, sendo necessário monitorá-
lo e tratá-lo mesmo após o encerramento do empreendimento (FERREIRA, 2006).
PREUSSLER (2014) destaca que a composição do percolado engloba quantidades
consideráveis de contaminantes orgânicos e inorgânicos, tais como: amônia; hidrocarbonetos
em suspensão; alta concentração de sólidos suspensos; metais pesados; sais inorgânicos;
nitrogênio; fenol; e fósforo.
4 DBO: demanda bioquímica de oxigênio, representa a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar/degradar
a matéria orgânica, por processos biológicos.
17
Outro fator que influencia na geração de percolado, é a pluviometria, sendo diretamente
relacionada com o tipo de material de cobertura disposto em cima dos resíduos. SOUZA (2011)
pontua que a geração de percolados está atrelada ao índice pluviométrico, uma vez que nos
períodos de chuvas intensas, ocorre aumento da geração, enquanto que nos períodos de seca, o
balanço hídrico fica negativo, tornando a geração quase nula.
O chorume, portanto, representa o líquido oriundo da decomposição de resíduos
orgânicos biodegradáveis, enquanto o percolado ou lixiviado é definido como a mistura do
chorume com fontes de água interna (proveniente da umidade dos resíduos) ou externa, através
da infiltração de água no maciço, oriunda da precipitação. Nesse trabalho, tanto a palavra
lixiviado, quanto percolado serão consideradas como sinônimos, diferenciando-se de chorume.
2.3.1 Origem e geração do chorume
A origem do chorume, basicamente, vem da decomposição da matéria orgânica presente
nos RSU’s, tais como restos de alimentos, folhas e galhos oriundos de poda, além da carcaça
de animais. Dentre muitas divisões quanto às etapas da geração de gases e do chorume, o mais
trivial, é encontrá-la dividida nas primeiras quatro fases discriminadas a seguir, sendo a quinta,
uma contribuição de um trabalho específico:
I. Aeróbica
Na decomposição aeróbica ocorre o consumo do oxigênio (O2) presente nos resíduos,
no momento da disposição. A quantidade de dióxido de carbono (CO2) gerado é,
aproximadamente, proporcional à de O2 consumido. É um fenômeno de curta duração, de
poucas horas a uma semana. Ressalta-se que nessa fase, além da presença de oxigênio, o
nitrogênio também se encontra muito presente, porém, sem praticamente nenhuma reação
(FARQUHAR e ROVERS, 1973). Nessa etapa, ocorre degradação de 5% a 10% da matéria
possível de ser degradada;
II. Anaeróbica não-metanogênica ou Acidogênica
Essa etapa degrada algo entre 15% a 20% da matéria sólida disponível. Após a depleção
do oxigênio, a etapa anaeróbica se torna dominante, todavia, inicialmente, ainda não há
presença de gás metano (CH4). A degradação das moléculas de glicose, através da fermentação,
gera como produto: gás carbônico; hidrogênio gasoso (H2) e ácidos carboxílicos, sendo estes
18
os responsáveis pelo decréscimo do pH. Com o decorrer dessa fase, que dura em torno de um a
seis meses, a quantidade de CO2 aumenta até atingir um pico, assim como as concentrações dos
ácidos orgânicos também atingem seu apogeu (DANIEL, 1993).
III. Anaeróbica metanogênica acelerada
Com duração de três meses a três anos, essa fase se caracteriza pelo início da produção
acentuada de CH4, conforme apresentado na Figura 2.27. Os ácidos orgânicos e o hidrogênio
gasoso se transformam em metano e gás carbônico, elevando o pH do meio (figuras 2.26 e
2.27).
IV. Anaeróbica metanogênica desacelerada
Podendo variar de oito a quarenta anos ou mais, após a conversão de boa parte da
matéria orgânica em CO2 e CH4, a velocidade de geração desses gases diminui
consideravelmente. A composição geral dos produtos remanescentes do processo de
biodegradação, nesta etapa, engloba preponderantemente: 30% a 50% de matéria sólida
remanescente não degradada, conforme evidenciado na Figura 2.26; 50% a 70% de metano e
de 30% a 50% de gás carbônico (Figura 2.27);
V. Maturação final
BIDONE & POVINELI (1999) apud CARVALHO (1999) abordam mais essa fase que
consiste na estabilização da atividade biológica, com elevada inatividade, além de escassez de
nutrientes e paralisação da produção de gás. Ocorre também, o aumento do potencial oxidante
do ambiente, com o aparecimento de gás oxigênio. Conversão lenta da matéria orgânica
resistente aos microorganismos em substâncias húmicas (ácido fúvico, humina e ácido húmico).
Essa fase pode variar de um a oitenta anos;
19
Figura 2.26 - Tendências observadas na decomposição dos resíduos com recirculação de lixiviado
(Adaptado de DANIEL, 1993).
Figura 2.27 – Evolução típica da degração dos resíduos e da composição de gases em aterros sanitários
(SCHALCH, 1992 apud CARVALHO, 1999).
2.3.2 Origem e geração do percolado
A geração de percolado está totalmente atrelada à água proveniente de fontes externas,
seja através da chuva, seja pela umidade dos resíduos recém-dispostos. HAMADA (1997)
pontua que as principais fontes de formação do lixiviado são: i) a água que infiltra pela
superfície; ii) a umidade presente no lixo doméstico e; c) a umidade de lodo, quando disposto.
FARQUHAR, (1989) e SEGATO e SILVA, (2000) ressaltam que, de maneira
generalizada, o volume de percolado pode ser influenciado por eventos como os descritos a
seguir e esquematizados na Figura 2.28:
i) Precipitação que cai sobre o aterro;
ii) Infiltração no maciço sanitário;
20
iii) Escoamento superficial pela camada de cobertura;
iv) Evaporação da água próxima à superfície;
v) Transpiração quando houver cobertura vegetal;
vi) Água retida pelo resíduo (capacidade de campo);
vii) Umidade natural do solo adjacente.
Figura 2.28 – Esquema simplificado do balanço hídrico na geração do percolado.
Adaptado de FARQUHAR, (1989).
De modo geral, os esquemas que envolvem o balanço hídrico em aterros sanitários
tendem a desprezar a contribuição do chorume, oriunda da decomposição dos resíduos
orgânicos, frente às contribuições externas, como a pluviometria. Com o desenvolvimento
tecnológico das geomembranas, a umidade natural do solo, evidenciado na Figura 2.28, passa
a ter menos influência na geração de percolados, haja vista sua baixa permeabilidade.
2.3.3 Fatores que influenciam na geração de percolado
Este tópico buscará discorrer sobre alguns fatores que impactam na geração do
percolado. Alguns itens abordados a seguir servirão de base teórica, quando forem apresentados
os métodos empíricos para prever a geração de percolado.
a) Compactação
A compactação é uma das etapas vitais para o aterro, pois, além de influenciar no peso
específico dos resíduos (Tabela 2.2), impacta também sua vida útil. Dependendo da qualidade
da compactação, pode-se reduzir a migração descontrolada de gases e lixiviados no interior do
maciço, bem como melhorar o aspecto estético do aterro (CATAPRETA, 2008).
21
O peso específico compactado influencia na geração de percolado. De acordo com um
estudo realizado por EHRIG (1983), existe uma relação entre o tipo de maquinário empregado
na compactação e a geração do percolado, frente à precipitação anual acumulada, diferença essa
que varia de 15% a 50% , dependendo dos equipamentos empregados ao se compactar as
camadas de resíduos.
Tabela 2.2 - Valores de pesos específicos para diferentes formas de compactação (CARVALHO, 2006).
b) Pluviometria e Evapotranspiração
A pluviometria é uma das principais fontes externas na geração de percolado. LINS
(2003) comenta que é o parâmetro de maior relevância e que, na maioria dos casos, é a principal
fonte que contribui para a geração de percolados. Em geral, é aplicada em modelos no formato
de altura pluviométrica. Sendo expressa em milímetros, essa altura representa a espessura média
de uma lâmina d’água que recobriria uma região, sem apresentar perdas por infiltração,
evaporação ou escoamento fora dos limites adotados.
A evaporação ocorre quando a água, em geral no formato líquido, é convertida em vapor
e transferida à atmosfera. Na presença de vegetação do aterro, há o fenômeno de
evapotranspiração, que consiste na evaporação de água para o ambiente, através da transpiração
das plantas.
Segundo FENN, HANLEY e DEGEARE (1975), o fenômeno de evapotranspiração
varia conforme o tipo de solo e vegetação, que por sua vez, está associado aos fatores
22
climatológicos que modificam a capacidade de armazenamento de água no solo (precipitação,
temperatura e umidade).
c) Composição gravimétrica
A composição gravimétrica está relacionada aos tipos de materiais que compõem os
resíduos sólidos, além de seus teores percentuais, podendo variar devido a fatores sociais,
culturais, geográficos e climáticos. No Brasil, a NBR 10.007/2004 estabelece os procedimentos
para amostragem e análise dos resíduos sólidos.
Conhecer os tipos de materiais que compõe os RSU’s, bem como seus teores
percentuais, ajuda a compreender o comportamento do aterro, haja vista que cada grupo de
componentes influencia em diferentes parâmetros. GRISOLIA e NAPOLEONI, (1996)
discriminam os resíduos em três classes quanto ao comportamento:
Classe A: materiais inertes como vidro, metal, entulho. Fornecem ao aterro um
comportamento mais granular e mal graduado, aumentando atrito entre os
materiais;
Classe B: materiais muito deformáveis como plástico, papelão, tecidos,
borracha. Dão um comportamento anisotrópico, com possibilidade de absorver
ou incorporar líquidos internamente, podendo sofrer deformações de natureza
viscosa;
Classe C: matéria orgânica como restos de alimentos, poda, lodo. Esse grupo
sofre transformações físico-químicas num curto período. A decomposição
desses materiais afetam o comportamento mecânico, uma vez que causa redução
do volume com produção de gases e chorume.
d) Teor de umidade
Está atrelado à composição dos resíduos sólidos, condições climatológicas,
procedimentos de operação dos aterros, decomposição biológica e funcionamento do sistema
de coleta de lixiviado. O teor de umidade mais elevado em resíduos sólidos é resultado de uma
maior presença de matéria orgânica, tais como resíduos alimentares e poda ou jardinagem;
diferentemente de componentes inorgânicos, como metais e vidros que apresentam umidade
abaixo de 10% (SOARES, 2011).
NASCIMENTO (2007) comenta que o teor de umidade para resíduos sólidos pode ser
expresso tanto em base seca (Eq. 2.1), quanto em base úmida (Eq. 2.2), a depender da área de
23
estudo. Ressalta-se que para resíduos que acumulem pouca água, esses valores não diferem
muito, todavia, esses valores ficam bem díspares ao se tratar de resíduos como madeira, matéria
orgânica e têxteis (Tabela 2.3).
w(%) = (Mw MS⁄ ) × 100 Eq. 2.1
wW(%) = (Mw M⁄ ) × 100 Eq. 2.2
Onde,
w = teor de umidade em base seca;
wW = teor de umidade em base úmida;
MW = massa de água;
MS = massa de solo seco;
M = massa de solo seco + massa de água.
Tabela 2.3 - Umidade de componentes do RSU (CARVALHO, 1999).
Outro fator que pode influenciar no teor de umidade dos resíduos, compreende a
profundidade, pois conforme evidenciado na Figura 2.29, há uma tendência de aumento desse
fator à medida que se adentra no maciço sanitário. Contudo, ABREU (2014) comenta que não
há consenso quanto essa variação, citando tanto estudos no qual ocorre um aumento da umidade
com a profundidade, quanto outros que apontam um descréscimo.
24
Figura 2.29 - Variação do teor de umidade x profundidade
(KNOCHENMUS et al, 1998 apud CARVALHO, 1999).
e) Idade dos aterros sanitários
A idade do aterro é um item que se encontra disseminado na literatura. Muitas vezes, é
associada à variação de outros parâmetros que podem influenciar na geração de percolados.
AZEVEDO et al (2003), citado por NASCIMENTO (2007) apresentaram uma
correlação da idade dos resíduos com a variação do peso específico, no qual demonstraram que
quanto mais antigo, maior é esse parâmetro (Figura 2.30). Em outro trabalho, CARVALHO et
al (2003), citado por ABREU (2014) correlaciona a diminuição da umidade com a idade do
aterro, conforme consta na Figura 2.31, comentando que isso é decorrente da decomposição
dos resíduos e, em consequência, da menor capacidade de retenção de água.
Figura 2.30 - Peso específico x Idade do aterro (AZEVEDO et al., 2003 apud NASCIMENTO, 2007)
25
Figura 2.31 – Teor de umidade x Idade do aterro (CARVALHO et al., 2003 apud ABREU, 2014)
f) Capacidade de campo
Pode ser definida como a quantidade de água que uma amostra de solo é capaz de reter,
após inteiramente inundada e deixada drenar livremente sob ação da gravidade, por um
intervalo de tempo.
COSTA (2013) comenta que a capacidade de campo dos resíduos sólidos pode ser
influenciada por composição, granulometria dos materiais e pelo teor de umidade inicial. A
fórmula da capacidade de campo pode ser definida como a relação entre o volume de líquido
retido em condições de livre drenagem e o volume total do resíduos (HIRSCH et al, 2001 apud
LINS, 2003):
θCC = VW
VT Eq. 2.3
Onde
θCC = capacidade de campo;
VW = volume de água retida pela amostra;
VT = volume total
Quando todos os poros do solo estão preenchidos com água, diz-se que ele está na
condição saturada, na sua capacidade máxima de retenção (Figura 2.32). Depois de uma chuva
intensa, a água vai infiltrando no solo, até chegar um certo equilíbrio no qual as forças matriciais
(forças capilares e de adsorção) começam a desempenhar um papel nesse fluxo. O movimento
da água continuará a ocorrer por fluxo não saturado, a uma taxa muito lenta, ocorrendo,
principalmente, devido às forças capilares.
O ponto de murcha, possui esse nome, devido à associação feita com as plantas, quando
o solo se encontra nesse estado, a vegetação possui mais dificuldade de extrair água. Na situação
26
denominada efeito higroscópico, a água se encontra em forma de películas, retida com uma
grande sucção, devido aos materiais coloidais presentes no solo (argila e húmus).
A Figura 2.33 apresenta um esquema do que representa a água disponível no solo. A
água útil ou água armazenada ou disponibilidade hídrica, é a diferença entre a capacidade de
campo de um solo e seu respectivo ponto de murcha. Geralmente, expresso em
‘milímetros/metro de profundidade de solo’, é um parâmetro muito aplicado nas ciências
agrícolas para cálculo de irrigação de culturas vegetais.
Figura 2.32 - Situação de solos em diferentes graus de umidade (BRADY, 1989 apud LINS, 2003).
27
Figura 2.33 - Esquema de interpretação da capacidade de campo (LINS, 2003).
MÉTODOS EMPÍRICOS DE ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE PERCOLADO
São métodos empregados para determinar a quantidade do volume de percolado gerado
num aterro sanitário, sendo fundamentados em equações empíricas e modelos matemáticos,
além de variáveis que englobam todo o sistema de formação e geração de lixiviado. Devido à
dificuldade encontrada em se obter alguns parâmetros, existem tanto métodos mais
simplificados como o Método Suíço, quanto o Método do Balanço Hídrico, baseado num
desenvolvimento mais sofisticado, uma vez que considera vários componentes (SOBRINHO,
2000).
É importante ressaltar, que nenhum dos métodos empíricos considera a geração de
chorume, oriundo da decomposição dos resíduos orgânicos, muito menos consideram a
capacidade de campo dos resíduos dispostos num aterro sanitário.
28
2.4.1 Método do Balanço Hídrico
O método do balanço hídrico foi desenvolvido por FENN, HANLEY e DEGEARE
(1975), baseado nos estudos climatológicos do professor Charles Warren Thornthwaite, da
Universidade de Michigan, e que posteriormente foram aperfeiçoados pelo professor John
Russell Mather, da Universidade de Delaware. Esse método é aplicado, mediante algumas
hipóteses:
A cobertura do aterro deve ser composta por um solo compactado com 60cm de
espessura e inclinação de 2% a 4%;
Toda a percolação começa quando o aterro estiver finalizado;
A área do aterro deve possuir uma grande área verde vegetada, destinada ou para
fins de pastagem ou para fins de recreação;
A superfície do aterro deve ser completamente vegetada com gramas, com raízes
moderadamente profundas, a ponto de extrair água da camada de cobertura e não
dos resíduos sólidos;
Toda a infiltração é proveniente da precipitação que incide diretamente sobre o
aterro. A água oriunda do escoamento superficial de áreas adjacentes deverá ser
drenada, de modo a impedir que atinja a área do aterro;
O solo de cobertura e o resíduo compactado possuem características hidráulicas
uniformes em todas as direções;
A profundidade do aterro é muito menor que sua extensão horizontal, de modo,
que o movimento da água é predominantemente vertical.
Quanto ao procedimento de cálculo, diversos parâmetros são englobados e se encontram
resumidos na Figura 2.34.
29
Figura 2.34 - Balanço Hídrico de um aterro sanitário, adaptado de ROCCA, NARCHI, et al., (1981).
Onde:
P = precipitação;
ES = escoamento superficial;
ER = evapotranspiração real;
CAS = capacidade de armazenamento de água no solo ou disponibilidade hídrica do solo;
CAR = capacidade de armazenamento de água no resíduo ou disponibilidade hídrica do
resíduo;
L = lixiviado.
A maior parte da literatura a respeito do método do Balanço Hídrico recomenda que ele
seja desenvolvido para o intervalo de um ano fechado, discriminado mês a mês. KOERNER e
DANIEL, (1997) organizaram seu desenvolvimento conforme apresentado na Tabela 2.4.
30
Tabela 2.4 - Quadro resumido do Balanço Hídrico, adaptado de KOERNER e DANIEL (1997).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez TOTAL
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada
B Índice mensal de calor (Hm) Eq. 2.4 ou Eq. 2.5
C
Potencial Diário de
Evapotranspiração não-ajustado
(UPET), mm
Eq. 2.7, Eq. 2.8 ou Eq. 2.9
Índice de calor anual (Ha) Eq. 2.6
Fator empírico adimensional (a) Eq. 2.10
D Duração Mensal dos Raios de Sol (N) Tabela 2.6 ou Tabela 2.7
E Potencial de Evapotranspiração
(PET) Eq. 2.11
F Precipitação (P) (mm) Dado de entrada
G Coeficiente de Escoamento (C) Tabela 2.5
H Escoamento (ES), mm Eq. 2.12
I Infiltração (IN), mm Eq. 2.13
J Água remanescente (IN-PET), mm Linha I – Linha E
K Perda de água acumulada (WL), mm Eq. 2.14
L Água Armazenada (WS), mm WSMAX, Eq. 2.15, Eq. 2.16 ou
Eq. 2.17
M Variação de Água Armazenada
(CWS), mm Eq. 2.19
N Evapotranspiração Real (AET), mm Eq. 2.20, Eq. 2.21 ou Eq. 2.22
O Percolação (PERC), mm Eq. 2.23 ou Eq. 2.24
P Checagem (CK), mm Eq. 2.25
Q Taxa de Percolação (F), m/s Eq. 2.26
R Volume de percolado gerado (V), m³ Eq. 2.27
31
A seguir são descritos os parâmetros para o cálculo da geração de lixiviado pelo método
do Balanço Hídrico, de acordo com a abordagem de KOERNER e DANIEL (1997):
A) Temperatura mensal média (T)
Dado de entrada que representa a temperatura média dos meses do ano. No intervalo de
um ano, dependendo da região, podem ocorrer períodos intercalados entre chuvas intensas e
estiagem. Termo expresso na unidade de graus Celsius.
B) Índice Mensal de calor (Hm)
É um parâmetro empírico empregado para estimar a evapotranspiração. Esse índice é
calculado, levando em consideração a temperatura média da região:
Hm = [0,2 × T]1,514 (T > 0°) Eq. 2.4
Hm = 0 (T ≤ 0°) Eq. 2.5
No qual T é a temperatura média de cada mês. Somando o índice mensal de calor dos
meses que compõe o ano, obtém-se o índice anual de calor (Ha), que porventura, é empregado
no cálculo do parâmetro posterior.
Ha = ∑ Hmi
12
i=1
Eq. 2.6
C) Potencial diário de evapotranspiração não-ajustado (UPET)
O UPET se refere à evapotranspiração máxima que poderia ocorrer num solo, estando na
condição saturada, sendo expresso em milímetros. O termo “não ajustado” é empregado pois a
quantidade real de evapotranspiração dependerá da água contida no solo.
UPET = 0 (T ≤ 0°) Eq. 2.7
UPET = 0,53 (10 × T
Ha)
a
(0°C < T < 27°C) Eq. 2.8
UPET = −0,015T2 + 1,093𝑇 − 14,208 (T ≥ 27°C) Eq. 2.9
No qual o fator empírico adimensional – a – é calculado pela Eq. 2.10:
a = (6,75 × 10−7) × Ha3 − (7,71 × 10−5) × Ha
2 + 0,01792 × Ha + 0,49239 Eq. 2.10
32
D) Duração mensal da luz solar (N)
É um fator adimensional que considera um dia completo, o equivalente a 12 horas de
incidência de luz solar. A duração mensal da luz solar é uma correção do UPET, que leva em
consideração a incidência solar nas diferentes latitudes do planeta.
Observa-se que nos períodos de solstício de verão, a duração mensal da luz solar é
maior, quando comparada com os solstícios de inverno. Esse fator é tabelado e leva em
consideração o hemisfério do planeta (norte ou sul), a latitude e o mês do ano, conforme Tabela
2.6 ou 2.7.
E) Potencial de Evapotranspiração (PET)
É o produto do potencial de evapotranspiração não ajustado (UPET) com a duração
mensal média da luz solar (N). Parâmetro expresso em milímetros.
PET = UPET × N Eq. 2.11
F) Precipitação (P)
É o dado de entrada que representa a precipitação acumulada média de um mês.
Preferencialmente, esse dado deve ser coletado de uma estação pluviométrica a mais próxima
possível da área de estudo. Esse termo é expresso em milímetros.
G) Coeficiente de escoamento (C)
Também chamado de coeficiente de runoff, é um coeficiente adimensional que define a
taxa que de escoamento de um determinado volume pluviométrico. A Tabela 2.5 apresenta
alguns valores para o coeficiente, levando em consideração o tipo do terreno de cobertura, a
declividade e a estação na qual se encontra o mês considerado.
Tabela 2.5 - Valores para o coeficiente de escoamento (Adaptado de FENN, HANLEY e DEGEARE, 1975).
Tipo de Solo Declividade Coeficiente C
Estação Seca Estação Úmida
Arenoso 0% - 2% 0,05 0,1
Arenoso 2% - 7% 0,1 0,15
Arenoso ≥ 7% 0,15 0,2
Argiloso 0% - 2% 0,13 0,17
Argiloso 2% - 7% 0,18 0,22
Argiloso ≥ 7% 0,25 0,35
H) Escoamento superficial (ES)
É o produto da precipitação pelo coeficiente de escoamento considerado (Tabela 2.5). Também
expresso em milímetro.
ES = P × C Eq. 2.12
33
Tabela 2.6 - Duração média da luz solar incidente no hemisfério norte, considerando que um dia completo possui
12h de incidência solar. (Adaptado de Thornthwaite and Mather, 1957 apud KOERNER e DANIEL, 1997).
34
Tabela 2.7 – Duração média da luz solar incidente no hemisfério sul, considerando que um dia completo possui
12h de incidência solar. (Adaptado de Thornthwaite and Mather, 1957 apud KOERNER e DANIEL, 1997).
35
I) Infiltração (IN)
Diferença entre a precipitação (P) e o escoamento superficial (ES). Expresso em
milímetros.
IN = P − ES Eq. 2.13
J) Água remanescente (IN-PET)
A diferença entre a infiltração e o potencial de evapotranspiração indica, quando
positiva, acumulação de água na cobertura do solo (infiltração predomina sobre a evaporação);
quando negativa, indica que o solo está seco.
K) Perda de água acumulada (WL)
A perda de água acumulada é o somatório dos valores negativos mensais da Água
remanescente, desde o início do ano. Começando com janeiro, por exemplo, caso essa diferença
seja positiva, a perda de água acumulada é igual a zero. Seguindo para o próximo mês, fevereiro,
se IN-PET for negativo, inicia-se o somatório e, caso o mês subsequente seja positivo, repete-
se o valor do mês anterior, caso contrário, prossegue-se com o somatório. Em resumo:
I. Se IN – PET ≥ 0, utilizar o mesmo valor de WL do mês anterior, no mês analisado;
II. Se IN – PET < 0, somar esse valor negativo ao WL do mês anterior.
WL = ∑(IN − PET)𝑖
12
i=1
(se, e somente se, (IN − PET)𝑖 < 0) Eq. 2.14
L) Água armazenada ou água disponível (WS)
A água armazenada na zona radicular é definida como a quantidade de água (em
milímetros), armazenada na camada de cobertura, que pode ser aproveitada pelas raízes das
plantas, caso haja, evapotranspiração. O cálculo da água armazenada na zona radicular é pela
seguinte equação:
WS = θ × H𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 Eq. 2.15
Onde:
θ = disponibilidade hídrica (Tabela 2.8);
H𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = profundidade da zona radicular (m)
36
Tabela 2.8 - Conteúdo volumétrico da água, valores em milímetros/metro de solo
(FENN, HANLEY e DEGEARE, 1975).
Tipo de Solo Capacidade de
campo
Ponto de
murcha
Disponibilidade
hídrica
Areia fina 120 20 100
Areia argilosa 200 50 150
Silte Argiloso 300 100 200
Argila Siltosa 375 125 250
Argila 450 150 300
No intervalo de um ano, qualquer mês pode ser usado para iniciar o procedimento de
cálculo para estimar a água armazenada no solo. Quando o mês desejado for escolhido, de
preferência, aquele cuja diferença IN – PET seja maior que zero, assume-se que a água
armazenada seja igual a disponibilidade hídrica (mm) multiplicada pela espessura da camada
de cobertura.
No estado do Rio de Janeiro, como o período chuvoso começa em meados de novembro
ou dezembro, pode-se iniciar o cálculo da água armazenada por um deles e, depois, seguir para
o início do ano de análise do balanço hídrico, calculando as demais disponibilidades hídricas,
conforme procedimentos de cálculo evidenciados a seguir. Ressalta-se ainda que neste trabalho,
cada ano de análise pelo método do Balanço Hídrico foi considerado independente um do outro,
uma vez que, conforme já mencionado, esse método estima a geração de percolados no intervalo
de um ano fechado.
O procedimento de cálculo dos meses subsequentes vai variar, de acordo com o sinal do
resultado de IN – PET:
I. Se IN – PET ≤ 0, então a zona radicular estará seca no mês de interesse. A quantidade
de umidade retida no solo vai depender do potencial de evapotranspiração e da
capacidade máxima de armazenamento de água no solo (WSMAX). O montante de
água que evapora é menor que (IN – PET) e à medida que solo fica mais seco, mais
difícil fica para se evaporar água dele. Nesse caso, a água armazenada é calculada
pela equação:
WS = WSMAX × 10b × (IN−PET) Eq. 2.16
Onde:
WSMAX = capacidade máxima de armazenamento de água no solo (mm)
b = Coeficiente calculado pela Eq. 2.17.
37
b =0,455
WSMAX Eq. 2.17
II. Se IN – PET > 0, a infiltração excede o potencial de evapotranspiração. Logo, deve-
se somar o valor de (IN – PET) do mês atual com o do mês anterior. Todavia, caso
a quantidade de água armazenada exceda a capacidade máxima de armazenamento
(WSMAX), o valor adotado para o mês será WSMAX.
WSATUAL = WSANTERIOR + (IN − PET) Eq. 2.18
Caso o objetivo seja estimar a lâmina máxima de percolado gerada pelo método, o mais
conservador é iniciar o procedimento de cálculo da água armazenada (WS), no primeiro mês
do período chuvoso, uma vez que o solo estará com a sua disponibilidade hídrica atingida,
garantindo assim, alguma geração no sistema.
M) Variação da água armazenada (CWS)
O cálculo da variação da água armazenada começa no mesmo mês que foi escolhido
para se estimar a água armazenada na zona radicular (WS), iniciando com o valor igual a zero.
A variação (CWS) é calculado subtraindo o valor de WS do mês anterior do atual (Eq. 2.19).
CWS = WSMÊS ATUAL − WSMÊS ANTERIOR Eq. 2.19
Caso o CWS seja negativo, o solo perdeu água da zona radicular, em contraposição, se
o resultado for positivo, o solo acumulou água.
N) Evapotranspiração real (AET)
A evapotranspiração real representa a real quantidade de água evaporada durante um
dado mês. Quando a umidade do solo está esgotada, a taxa de evapotranspiração decresce para
uma taxa menor que o seu potencial, resultando assim, em uma evapotranspiração real (AET)
menor que sua correspondente potencial (PET).
I. IN – PET ≥ 0 a taxa de evapotranspiração não está limitada pela disponibilidade
de umidade no solo, logo:
AET = PET Eq. 2.20
II. IN – PET < 0 a taxa de evapotranspiração está limitada pela umidade disponível
no solo, logo, por conservação de massa:
38
AET = PET + [(IN − PET) – CWS)] Eq. 2.21
AET =IN – CWS Eq. 2.22
O) Percolação (PERC)
É a quantidade de água drenada (em lâmina) da zona radicular e é calculada como
dependente da quantidade de água infiltrada e do potencial de evapotranspiração. Expressa em
milímetros:
I. IN – PET ≤ 0 não há percolação
PERC = 0 Eq. 2.23
II. IN – PET > 0 há geração de percolado
PERC = IN − AET − CWS Eq. 2.24
P) Checagem (CK)
Os procedimentos de cálculo, que envolvem os conceitos do método do Balanço
Hídrico, são oriundos da precipitação atuante na cobertura do aterro. Por isso, os cálculos
devem ser checados para cada mês. De acordo com o balanço de massa, a lâmina pluviométrica
deve ser igual à soma dos seguintes parâmetros: percolado, evapotranspiração real, variação da
água armazenada e escoamento superficial, conforme equação abaixo:
P = CK = PERC + AET + CWS + ES Eq. 2.25
Q) Taxa de percolação (F)
A taxa de percolação é o fluxo de água que atravessa a cobertura do solo, calculada para
meses nos quais a lâmina de percolação (PERC) é diferente de zero.
F =PERC
1.000 × t Eq. 2.26
Onde:
F = fluxo de percolado (m/s);
PERC = lâmina de percolado (mm);
t = tempo equivalente a um mês (s)
39
R) Volume de percolado (VPERC)
O volume de percolado estimado a partir do método pode ser calculado multiplicando a
lâmina (PERC) pela área 2D total (A) de cobertura do aterro.
VPERC =PERC × A
1.000 Eq. 2.27
Onde:
VPERC = volume de percolado (m³);
PERC = lâmina de percolado (mm);
A = área do aterro (m²).
2.4.2 Método Suíço
É um método que associa a geração da vazão de percolado mais intrinsecamente à
compactação dos resíduos sólidos e ao índice pluviométrico. Foi desenvolvido pelo suíço Hans
Jurgen Ehrig, ao estudar a influência da precipitação e os tipos de máquinas empregadas na
operação de aterros.
Para efeito de projeto e, em virtude das dificuldades para calcular o volume de percolado
produzido num aterro sanitário, comumente, são empregados coeficientes empíricos que
correlacionem a produção de percolado com a pluviometria (ORTH, 1981). A fórmula para
estimar a vazão de percolado, é apresentada por ROCCA, NARCHI, et al., (1981):
Q = 1
t × P × A × k Eq. 2.28
Onde:
Q = vazão média de líquido percolado (L/s)
P = precipitação média do período (mm)
A = área do aterro (m²)
t = número de segundos no intervalo do período
k =
coeficiente dependente do grau de compactação dos RSU’s, cujos valores
recomendados estão contidos na
Tabela 2.9
40
Tabela 2.9 - Valores de k, para aplicação do Método Suíço (ROCCA, NARCHI, et al., 1981).
Intensidade da compactação Valores de k
Aterros fracamente compactados com peso específico 0,4t/m³ a 0,7t/m³ 0,25 a 0,50
Aterros fortemente compactados com peso específico igual ou superior a 0,7t/m³ 0,15 a 0,25
É importante ressaltar que a sensibilidade do Método Suíço está na compactação dos
resíduos, uma vez que seu coeficiente dependente domina a incerteza combinada, mesmo
aumentando a ordem de grandeza dos demais parâmetros, logo, este é o procedimento que deve
ser priorizado. Todavia, o coeficiente de compactação dos resíduos carrega uma imprecisão
considerável, ocasionando numa incerteza combinada de, aproximadamente, 30% na estimativa
da geração de percolado (SEELIG, THOMAZONI, et al., 2013).
2.4.3 Método Racional
De acordo com MARTINS JR. (1977) apud BORTOLAZZO (2010), é um método
utilizado na hidrologia para estimar a vazão de escoamento máximo, de uma intensidade
máxima de precipitação que atua sobre uma área delimitada, em geral, menor que 500ha, num
determinado tempo de concentração. O cálculo da vazão superficial, através do método
racional, leva em consideração três parâmetros, conforme equação a seguir:
Q = C × i × A Eq. 2.29
Onde:
Q = vazão superficial máxima (m³/s)
C = coeficiente de escoamento ou runoff (ad.)
i = intensidade média da chuva (m³)
A = área da bacia receptora da chuva (ha)
Com objetivo de se calcular a parcela da precipitação que infiltra, é preciso subtrair o
volume escoado (calculado pelo método racional), do volume total do precipitado que incide
sobre o aterro, para o mesmo intervalo de tempo, além de subtrair a parcela de água
evapotranspirada:
QPERC. = [(P − (C × P) − EP] ×A
t Eq. 2.30
Onde:
41
QPERC. = vazão superficial máxima (m³/s)
P = precipitação (m)
A = área de contribuição (m²)
t = número de segundos no mês (s)
EP = evapotranspiração potencial (m)
C = coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente de runoff (ad,)
A adoção de coeficiente de escoamento para aterros sanitários precisa englobar
características intrínsecas como: concepção do projeto; operação; espessura da camada de
cobertura; e presença de cobertura vegetal – pois, esses fatores influenciam diretamente os
efeitos de infiltração, evaporação e retenção hídrica. Por envolver variáveis de fácil acesso, o
método racional pode ser aplicado para estimar a geração de lixiviados (CASTRO, 2001).
42
3. ATERRO VALE I – ESTUDO DE CASO
LOCALIZAÇÃO
O aterro sanitário que é objeto de estudo deste trabalho está localizado no bairro de
Adrianópolis, às margens da Estrada de Adrianópolis, no município de Nova Iguaçu, na
Baixada Fluminense (Figura 3.1). Situada a 800m BR-493, a região da central de tratamento de
resíduos possui uma área total de aproximadamente 700.000m².
Figura 3.1 - Localização da CTR e do Vale I (Fonte: Google Earth).
CTR
ESTRADA DE
ADRIANÓPOLIS
BR-493
VALE I
43
HISTÓRICO
De modo a atender às diretrizes estabelecidas pelo PNRS, a prefeitura do município, no
qual se encontra o aterro, planejou o encerramento do antigo lixão de Marambaia e, em paralelo,
através de uma Parceria Público Privada (PPP), buscou alternativas ambientalmente corretas
para a disposição final de resíduos sólidos no município. Para isso, elaborou um edital de
licitação que contemplasse uma central de tratamento de resíduos, na qual diferentes
tecnologias para o tratamento e disposição final seriam empregadas (BORTOLAZZO, 2010).
No ano de 2001, foi concedida à empresa responsável, a exploração do biogás
proveniente da decomposição dos resíduos, por um período de 20 anos. A operação do aterro
foi iniciada em 2003, com a disposição iniciada no Vale I, conforme figuras 3.2 e 3.3.
Figura 3.2 - Vale I em julho/2004
(Fonte: Google Earth).
Figura 3.3 - Vale I em junho/2007
(Fonte: Google Earth).
A disposição de resíduos, no Vale I, foi até o mês de junho/2013 quando,
posteriormente, ele recebeu uma cobertura vegetal e instalação de dispositivos de drenagem
pluvial (Figura 3.4). No início de 2014, como não havia perspectivas de operação dessa região,
no curto e médio prazo, a administração da CTR decidiu cobri-lo com uma manta de PEAD,
visando diminuir a geração de lixiviados, trabalho esse que viria a ser concluído no mesmo ano.
As figuras de 3.4 a 3.7 apresentam a evolução da cobertura do Vale I, iniciado pelos taludes
laterais e frontais do aterro, até alcançar as cotas mais elevadas.
44
Figura 3.4 - Vale I em setembro/2013
(Fonte: Google Earth).
Figura 3.5 - Vale I em fevereiro/2014
(Fonte: Google Earth).
Figura 3.6 - Vale I em novembro/2014
(Fonte: Google Earth).
Figura 3.7 - Vale I em março/2015
(Fonte: Google Earth).
Com o desenvolvimento da central de tratamento de resíduos, outros vales foram criados
para atender à demanda e, hoje, a disposição se concentra nessas novas áreas. Uma visão geral
do aterro, mais recente, é apresentada na Figura 3.8, com destaque para a localização dos vales
que estão contemplados dentro da região do empreendimento. Atualmente, a CTR recebe
resíduos de vários municípios da Baixada Fluminense.
COBERTURA
VEGETAL
INÍCIO DA
DISPOSIÇÃO DA
MANTA DE PEAD
DISPOSIÇÃO DA
MANTA DE PEAD COBERTURA COM
MANTA DE PEAD
45
Figura 3.8 - Visão geral da central de tratamento de resíduos (Fonte: CTR).
Evidenciada na Figura 3.9, a quantidade de resíduos recebidos mensalmente atingiu um
pico em meados do ano de 2005 e, posteriormente, a quantidade disposta no Vale I não
apresentou patamares equivalentes. Na mesma figura, a quantidade total que foi disposta nessa
área é da ordem de 2,8 milhões de toneladas.
A partir do mês de outubro/2006, outros vales entraram em operação e passaram a
receber, também, os resíduos da CTR, conforme a discrepância observada na Figura 3.9 e
assinalada no gráfico da Figura 3.10. Ainda nesta mesma imagem, é apresentada a
caracterização dos resíduos recebidos, na qual se destacam em maiores quantidades,
respectivamente: resíduo geral de grandes geradores (“G.G. Geral”); domiciliar ordinário e
público a granel.
VALE I
VALE III
VALE II
VALE IV
46
Figura 3.9 - Quantidade de resíduos recebidos e dispostos no Vale I (Fonte: CTR)
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000ab
r-03
jul-
03
ou
t-03
jan
-04
ab
r-0
4
jul-
04
ou
t-04
jan
-05
ab
r-05
jul-
05
ou
t-05
jan
-06
ab
r-06
jul-
06
ou
t-06
jan
-07
ab
r-07
jul-
07
ou
t-07
jan
-08
ab
r-08
jul-
08
ou
t-08
jan
-09
ab
r-09
jul-
09
ou
t-09
jan
-10
ab
r-10
jul-
10
ou
t-10
jan
-11
ab
r-11
jul-
11
ou
t-11
jan
-12
ab
r-12
jul-
12
ou
t-12
jan
-13
ab
r-13
TO
TA
L D
E R
ES
ÍDU
OS
AC
UM
UL
AD
OS
(t)
QU
AN
TID
AD
E D
E R
ES
ÍDU
OS
RE
CE
BID
OS
(t/
mês
)
Resíduos dispostos no Vale I Total de resíduos recebidos Resíduos Acumulados do Vale I
47
Figura 3.10 - Quantidade e discriminação dos resíduos recebidos (Fonte: CTR)
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000a
br-
03
jul-
03
ou
t-03
jan
-04
ab
r-04
jul-
04
ou
t-04
jan
-05
ab
r-05
jul-
05
ou
t-05
jan
-06
ab
r-06
jul-
06
ou
t-06
jan
-07
ab
r-07
jul-
07
ou
t-07
jan
-08
ab
r-08
jul-
08
ou
t-08
jan
-09
ab
r-09
jul-
09
ou
t-09
jan
-10
ab
r-10
jul-
10
ou
t-10
jan
-11
ab
r-11
jul-
11
ou
t-11
jan
-12
ab
r-12
jul-
12
ou
t-12
jan
-13
ab
r-13
QU
AN
TID
AD
E D
E R
ES
ÍDU
OS
RE
CE
BID
OS
(t/
mês
)
DOMICILIAR ORDINÁRIO PÚBLICO GRANEL VARRIÇÃO ENTULHO LIMPO RSS LODO G.G. RSS G. G. GERAL
RESÍDUOS COMEÇAM A SER
DISPOSTOS EM OUTROS VALES,
A PARTIR DESSE MÊS.
48
CARACTERIZAÇÃO DA CLIMATOLOGIA
De acordo com o portal Climate Data, a classificação do clima conforme Köppen &
Geiger5 é Aw, que se refere a um clima tropical com inverno seco e alta pluviometria durante
o verão. A temperatura média é de 23,4° C, com média anual de pluviosidade de 1.408mm.
O mês mais quente do ano é fevereiro, com temperatura média para o mês de 26,8° C,
já o mês mais frio é julho, cuja temperatura média beira os 20,4° C, conforme apresentado na
Figura 3.11
Figura 3.11 - Amplitude térmica do município do aterro, adaptado de Climate Data, 2019.
Quanto a pluviometria, existem dados de Outubro/2011 até Junho/2019 da estação da
CTR, cujos valores estão contidos na Tabela 4.1. Ressalta-se que o mês com maior intensidade
pluviométrica, em geral, é janeiro, enquanto o mais seco é agosto (Figura 4.1).
DADOS DE MEDIÇÃO DO PERCOLADO DO ATERRO
A administração do aterro mede a vazão do percolado que chega à lagoa de acumulação
através do método volumétrico, cuja medição é realizada todos os dias, na parte da manhã. Essa
vazão é multiplicada de modo a se estimar o volume de percolado gerado no dia. Os dados mais
recentes datam integralmente dos anos compreendidos entre 2014 até 2018. Outros dados estão
5 Sistema de classificação climático global, desenvolvido pelo climatologista alemão Wladimir Köppen e revisado
por Rudolf Geiger. Muito empregado nas áreas de geografia, climatologia e ecologia, esse sistema de classificação
é baseado no pressuposto de que a vegetação natural de cada grande região da Terra, é essencialmente uma
expressão do clima predominante.
49
disponíveis no trabalho de BORTOLAZZO (2010), que apresenta os volumes de percolado
acumulado por mês, entre 2003 e 2010. O resumo desses dados se encontram na Tabela 4.2 e a
média mensal na Figura 4.2. Vale ressaltar que a vazão de percolado que chega à lagoa é
referente apenas ao aterro do Vale I, não recebendo contribuição de nenhum outro vale.
4. APLICAÇÃO DOS MÉTODOS EMPÍRICOS
Os métodos empíricos discriminados neste trabalho foram desenvolvidos, utilizando o
programa Excel do pacote Microsoft Office. Para isso, num primeiro momento, os métodos
foram aplicados à condição do aterro com cobertura vegetal, de modo a averiguar o quão eles
se aproximam do volume efetivamente gerado no aterro sanitário. Posteriormente, os métodos
foram aplicados à condição na qual o aterro se encontra hoje, totalmente coberto por uma
geomembrana de PEAD.
ATERRO COM COBERTURA VEGETAL
Com o intuito de se refinar os parâmetros a serem empregados nos métodos empíricos,
no período no qual o aterro se encontra coberto com uma manta de PEAD, é preciso antes,
estimar esse volume quando há apenas a cobertura vegetal, situação essa para a qual os métodos
foram desenvolvidos.
Analisando imagens históricas, através do programa Google Earth, o Vale I apresentou
cobertura vegetal até meados de 2014. Para o período de 2004 a 2009 não existe medição de
pluviometria nessa região, enquanto que nos anos de 2011 a 2013, não há dados da vazão de
percolado da lagoa.
O ano de 2010 (de janeiro a dezembro) foi escolhido para as análises, uma vez que
possui tantos dados pluviométricos, quanto leituras da vazão de lixiviado das lagoas. A área
empregada nos métodos foi de, aproximadamente, 99.600m², valor esse extraído da superfície
topográfica levantada pela administradora do aterro.
50
Tabela 4.1 - Registro das chuvas acumuladas, incidentes sobre o empreendimento (Fonte: CTR).
Ano/Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
2010 356,2 145,9 193,9 165,0 25,6 19,4 65,9 10,8 56,9 94,2 144,0 336,4
2011 73,4 104,5 261,4 103,3 113,0 52,7 37,2 25,4 9,0 145,3 152,5 215,1
2012 270,6 37,3 170,8 130,5 84,7 117,7 38,8 14,4 48,1 44,4 142,0 175,5
2013 609,4 145,9 199,3 171,2 197,3 128,4 99,9 5,7 60,7 105,2 248,6 435,4
2014 99,9 104,2 202,9 150,6 43,7 25,2 69,4 21,2 7,2 53,4 134,6 63,0
2015 280,4 265,1 223,5 53,0 19,2 66,8 11,1 5,4 127,5 53,8 177,6 138,3
2016 474,0 262,5 261,3 18,9 38,5 83,9 0,0 54,8 46,9 77,0 263,3 273,0
2017 246,8 190,8 254,5 144,3 48,3 89,5 16,1 50,0 10,9 74,9 125,7 114,8
2018 334,9 409,2 228,8 79,8 37,8 21,9 31,7 71,6 74,8 181,1 198,9 115,6
2019 175,1 320,7 280,1 245,9 104,2 52,0 - - - - - -
Média 292,1 198,6 227,7 126,2 71,2 65,7 41,1 28,8 49,1 92,1 176,4 207,5
Figura 4.1 - Média da pluviometria.
0
50
100
150
200
250
300
350
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Plu
vio
met
ria
acu
mu
lad
a (
mm
)
51
Tabela 4.2 - Volume de percolado medido em campo (Fonte: CTR e Bortolazzo, 2010)
Ano/Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
2004 1.529,0 2.039,0 2.229,0 2.074,0 1.723,0 2.022,0 1.598,0 2.475,0 2.551,0 3.540,0 4.069,0 4.234,0
2005 4.856,0 4.510,0 4.579,0 4.545,0 4.640,0 4.095,0 3.750,0 3.586,0 4.797,0 5.833,0 5.733,0 4.521,0
2006 3.916,0 3.619,0 4.217,0 4.177,0 3.303,0 3.040,0 2.755,0 2.798,0 2.747,0 3.522,0 3.592,0 3.355,0
2007 4.052,0 3.814,0 3.599,0 3.599,0 3.536,0 3.452,0 3.165,0 3.023,0 2.553,0 3.371,0 3.472,0 4.263,0
2008 4.640,0 5.355,0 5.650,0 4.797,0 4.724,0 3.559,0 3.370,0 3.016,0 3.083,0 3.903,0 5.168,0 7.822,0
2009 8.912,0 9.993,0 6.278,0 6.912,0 3.211,0 1.903,0 1.552,0 1.764,0 1.656,0 2.529,0 2.725,0 2.668,0
2010 5.290,0 2.047,0 6.750,0 4.114,0 2.227,0 1.709,0 1.141,0 2.272,0 1.773,0 2.178,0 1.960,0 2.236,0
2011 - - - - - - - - - - - -
2012 - - - - - - - - - - - -
2013 - - - - - - - - - - 1.939,3 5.979,8
2014 3.391,7 1.809,8 2.234,1 2.817,0 1.757,6 1.547,9 1.957,9 1.573,0 1.381,9 1.396,2 1.233,4 789,0
2015 1.777,2 1.480,0 1.314,4 1.229,0 1.083,4 976,9 821,5 727,8 1.131,3 988,2 1.719,8 2.040,7
2016 2.346,7 1.760,8 1.614,8 1.236,9 1.044,4 1.261,7 841,0 914,4 840,1 980,1 2.073,4 3.142,1
2017 1.532,6 1.479,6 1.641,7 1.358,2 1.036,1 690,7 581,5 689,7 858,2 1.210,4 1.341,0 1.305,6
2018 2.727,5 1.304,2 1.425,4 1.377,1 1.202,3 1.192,2 1.006,2 1.018,5 1.112,8 1.299,6 1.275,5 1.560,3
Média 3.747,6 3.267,6 3.461,0 3.186,3 2.457,3 2.120,8 1.878,3 1.988,1 2.040,3 2.562,5 2.792,4 3.378,2
Figura 4.2 - Média da geração do volume de percolados.
0
1000
2000
3000
4000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Per
cola
do
med
ido
(m
³/m
ês)
52
4.1.1 Método do Balanço Hídrico
O desenvolvimento desse método, com os resultados dos cálculos de cada parâmetro
indicado no item 2.4.1 a cada mês, se encontra discriminado nas tabelas de 7.1 a 7.4 do
apêndice. Em função das maiores temperaturas e, em consequência, o potencial de
evapotranspiração ser maior no primeiro e último mês do ano, a precipitação tende a apresentar
maiores índices nesse período.
A disponibilidade hídrica do solo de cobertura foi estimada a partir de descrições feitas
em trabalhos pretéritos, nos quais o definiam como sendo um solo areno argiloso, de espessura
de, aproximadamente, 40cm (BORTOLAZZO, 2010). Diante desses dados e utilizando da, a
classificação de areia argilosa, tem-se uma disponibilidade hídrica de 150mm/m, conforme
Tabela 2.8. A capacidade máxima de armazenamento de água no solo (WSMÁX) será o produto
da espessura da camada por sua respectiva capacidade de campo: WSMÁX = 150 × 0,4 =
60mm. Esse valor é o limite máximo que o solo consegue armazenar nos períodos em que a
pluviometria preponderar sobre a evapotranspiração.
O cálculo da água armazenada foi iniciado pelo primeiro mês do período chuvoso,
conferindo-lhe o valor da capacidade máxima de água armazenada pelo solo (WSMÁX = 60mm),
além de atribuir na parte de variação de água armazenada (CWS), valor nulo. Assim sendo, o
cálculo da água armazenada foi iniciado pelo mês de novembro de 2010, que apresentou
precipitação acumulada de 144mm, seguindo posteriormente para o mês de dezembro, cuja
precipitação chegou aos 336,4mm e, depois, seguiu-se com os cálculos para o mês de janeiro
de 2010 e os demais subsequentes até fechar o ano completo em outubro.
Em relação ao coeficiente de escoamento (C), foram consideradas duas situações: a
primeira com o C variando, conforme os valores relativos a um solo argiloso, com declividades
entre 0% e 2% (Tabela 4.3); e a segunda situação, foi com o C fixo, no qual, através de uma
retro análise, buscou-se chegar o mais próximo possível do volume de percolado total medido.
Tabela 4.3 - Coeficientes adotados no Método do Balanço Hídrico.
Precipitação [P] Coeficiente adotado (C)
P ≥ PET 0,17 – período úmido
P < PET 0,13 – período seco
A Figura 4.3 apresenta as variações sazonais e as respectivas quantidades acumuladas
da geração de lixiviados, prevista pelo método e, medidas em campo. O volume de percolado
53
total medido no ano de 2010 (Acumulado PM) foi de 33.697m³, enquanto que o valor total
previsto pelo método do balanço hídrico (Acumulado BH) foi em torno de 35.071m³. A
diferença percentual entre esses dois valores, conforme apresentada na tabela 7.5 do apêndice,
ficou em torno de 4,1%, no caso do coeficiente de escoamento variável.
Já a Figura 4.4 evidencia a variação temporal do volume de percolado durante o ano de
2010, em paralelo com a precipitação e potencial de evapotranspiração (PET). A geração de
lixiviados pelo balanço hídrico é mais concentrada nos meses de maior intensa pluviometria,
diferentemente do volume percolado medido, que se apresenta mais bem distribuído.
Figura 4.3 – Comportamento da geração e da estimativa do percolado (C variando 0,13-0,17).
Figura 4.4 – Estimativa da geração de percolado com cobertura vegetal – Balanço Hídrico (C variando 0,13-0,17).
54
O outro cenário vislumbrado para esse método, foi tornar o coeficiente de escoamento
fixo no decorrer do ano, buscando diminuir a diferença do valor acumulado de percolado
medido e estimado. Empregando o comando Solver do Excel, variou-se o coeficiente C, de
modo que o lixiviado acumulado no ano de 2010 fosse próximo ao medido.
Apresentado no apêndice 7.1, mais especificamente na Tabela 7.6, o valor encontrado
da retro análise foi de, aproximadamente, C = 0,18, solo enquadrado como arenoso, conforme
Tabela 2.5. A diferença dos valores totais de percolado medido e estimado, nesse caso, foi
inferior a 0,5% (Figura 4.5). Já a distribuição do volume percolado estimado pelo balanço
hídrico no decorrer do ano de 2010, com o coeficiente escoamento constante, se manteve com
as mesmas características do C variável.
Figura 4.5 - Comportamento da geração e da estimativa do volume de percolado (C=0,18 fixo).
4.1.2 Método Suíço
Para o desenvolvimento desse método, foram pensados dois cenários com variação do
coeficiente de compactação (k), parâmetro esse que não é medido em campo, mas está
relacionado com o peso e características do equipamento, bem como seu uso, empregado na
compactação. Adotando-se, inicialmente, k=0,20, valor intermediário considerando um aterro
fortemente compactado, volume total estimado de percolado (QMENSAL) ficou bem próximo do
55
volume total medido em campo (PM), cujos resultados se encontram discriminados mês a mês
no apêndice 7.2.
No caso de aterro fortemente compactado, a diferença do volume total estimado
(QMENSAL) para o volume total de percolado medido (PM) foi de 4,6%.
Adotando-se valores de k para o caso fracamente compactado (0,25 < k < 0,50), ambos
os valores extremos superestimaram a geração, cuja diferença percentual variou entre 19,3% e
138,6%, respectivamente.
Testando outros valores de k (0,19 e 0,21), verificou-se que para o valor de k=0,21,
conforme planilha contida no apêndice já mencionado, o valor do volume total de percolado
estimado se apresenta levemente maior que o medido, mas com diferença percentual, em
módulo, menor que 0,2%.
Independentemente do valor k adotado, conforme Figura 4.6, a estimativa da geração
pelo método Suíço é mais distribuída, se concentrando nos períodos de precipitações mais
expressivas.
Figura 4.6 - Estimativa da geração do volume de percolado cobertura vegetal - Método Suíço (k=0,21).
4.1.3 Método Racional
As entradas para esse método são as mesmas já discriminadas nos anteriores:
pluviometria, volume de percolados medidos em campo e o potencial de evapotranspiração já
calculado pelo método do balanço hídrico. Verificou-se que valores baixos do coeficiente de
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
Plu
vio
met
ria
(m
m)
Vo
lum
e d
e p
erco
lad
o (
m³/
mês
)
Índice Pluviométrico Método Suíço Percolado medido
56
escoamento superestimam a geração do volume de percolado, enquanto que valores mais
elevados ocasionam um efeito inverso.
Os valores que deixaram mais próximos o valor total do percolado estimado, para o
medido, encontram-se no intervalo do solo tipo argiloso, com declividades entre 2% e 7%, nas
situações descritas da Tabela 2.5. Portanto, foi empregado um C=0,20, cuja diferença
percentual entre o percolado previsto e o medido ficou em torno de 1,7%, apêndice 7.3.
Assim como no método do balanço hídrico, a distribuição do lixiviado previsto é mais
acentuada em períodos de intensa pluviometria, que coincidem com a precipitação superando
o potencial de evapotranspiração (PET), conforme evidenciada na Figura 4.7.
Figura 4.7 - Estimativa da geração do volume de percolado com cobertura vegetal - Racional (C=0,20).
4.1.4 Resumo dos resultados
A Figura 4.8 apresenta todos os métodos compilados, além do volume de percolado
medido e os dados climatológicos empregados neste estudo. Observa-se que tanto o Método
Racional quanto o Balanço Hídrico apresentam valores mais substanciais de geração de
lixiviados, quando a pluviometria supera valor do potencial de evapotranspiração (PET),
enquanto que nos meses “mais secos”, a geração é praticamente nula.
Todavia, no que concerne à média da geração, todos os métodos apresentam valores
muito próximos, conforme Tabela 4.4 abaixo. O método Suíço, por não considerar a
0
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mês
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Precipitação PET Racional Percolado medido (PM)
57
evapotranspiração, apresenta uma geração mais distribuída no decorrer do ano, se restringindo
apenas aos meses em que há incidência de chuvas.
Tabela 4.4 - Resumo dos métodos empíricos - Cobertura Vegetal.
Percolado acumulado
Ano 2010
Volume de
percolado (m³)
Diferença em módulo (%)
D = (Medido-Previsto)/Medido
Média mensal
(m³/mês)
Percolado Medido 33.697,0 - 2.808
Balanço Hídrico (C = 0,13 // 0,17) 35.070,5 4,1% 2.923
Balanço Hídrico (C = 0,18) 33.770,5 0,2% 2.814
Suíço (k=0,20) 32.154,9 4,6% 2.680
Suíço (k=0,21) 33.762,6 0,2% 2.814
Racional (C = 0,20) 33.127,6 1,7% 2.761
58
Figura 4.8 - Estimativa da geração do volume de percolados através de métodos empíricos (Ano de 2010).
0
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12.000
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16.000
18.000
20.000
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Pre
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lad
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m³/
mês
)
Percolado medido Precipitação PET Balanço Hídrico (C variável) Suíco (k=0,21) Racional
59
ATERRO COM COBERTURA DE MANTA DE PEAD
A manta de PEAD começou a ser implementada no início ano de 2014 e terminou ao
final dele. Buscando compreender a influência desse sistema de cobertura, o ano de aplicação
também será incluído nas análises. Logo, para o desenvolvimento dos métodos, foi escolhido o
período entre os anos de 2014 a 2018, começando em janeiro/2014 e terminando em
dezembro/2018.
4.2.1 Método do Balanço Hídrico
Para esse método, foi considerado o coeficiente de escoamento C constante. Num
primeiro momento, empregou-se o mesmo utilizado para a situação com cobertura vegetal,
porém o valor total de percolado superestimou o medido em 1,6 vezes.
Buscou-se então, retroanalisar o coeficiente de escoamento (C), conforme processo
realizado na situação de cobertura vegetal. Foi adotado um mesmo coeficiente para todos os
meses avaliados, de modo que o volume total de percolado estimado fosse o mais próximo do
total medido. O valor que atendeu essa premissa foi C=0,29, cuja diferença percentual, em
módulo, entre o medido e o estimado foi de 0,3%.
Essa variação do coeficiente de escoamento de 0,18 (cobertura vegetal) para 0,29
(cobertura PEAD) pode ser fisicamente traduzida como um aumento do volume de chuvas que
escoou sobre a manta de cobertura
As tabelas de desenvolvimento do método do Balanço Hídrico, que estão contidas no
apêndice 7.4, apresentam o desenvolvimento semestral, enquanto que no final desse mesmo
apêndice, a tabela 7.20 traz um resumo do método, evidenciando as diferenças percentuais mês
a mês.
A Figura 4.9 apresenta a estimativa do balanço hídrico em contraste com o volume de
percolado medido. É possível verificar uma geração excessiva nos períodos de chuvas intensas,
enquanto há ausência de geração de percolado nos períodos secos.
60
4.2.2 Método Suíço
Empregando o mesmo coeficiente de escoamento da situação com cobertura vegetal
k=0,21, observou-se que a geração total de percolados ficou superestimada, apresentando valor
1,8 vezes maior que o volume total medido. Por isso, a partir de uma retro-análise, buscou-se
variar o coeficiente de compactação k, de modo que o valor do volume estimado fosse o mais
próximo do medido.
O valor encontrado para o coeficiente k, no qual se obteve a menor diferença relativa,
em módulo, foi k=0,12, cuja diferença percentual entre o volume total de percolado medido e
estimado ficou em torno de 3,5% (tabela do apêndice 7.5). Essa variação do coeficiente de
k=0,21 (cobertura vegetal) para k=0,12 (cobertura de PEAD), pode ser traduzida fisicamente
pelo método, como decorrente de uma maior compactação do aterro, gerando um aumento do
peso específico da cobertura e, em consequência, menos água infiltrando no maciço sanitário.
Caso o ano de 2014 fosse desconsiderado e a retro-análise aplicada apenas entre
janeiro/2015 e dezembro/2018, o coeficiente k que apresentaria uma menor diferença
percentual (0,7%) seria de k=0,10.
O volume de percolado estimado plotado na Figura 4.10, evidenciou uma boa
distribuição no decorrer dos meses e observa-se uma tendência cíclica da geração, cujos maiores
valores estão alinhados com as maiores precipitações. O destaque vai para julho/2016 que
apresentou geração estimada nula, em virtude da ausência de chuvas nesse mês, porém, ressalta-
se que houve medição de percolado nesse período, apresentando volume de percolado medido
em torno de 841m³.
4.2.3 Método Racional
Empregando o mesmo coeficiente de escoamento utilizado na situação da cobertura
vegetal (C=0,20), o volume total de percolado ficou superestimado em 1,7 vezes. Logo, através
de uma retro-análise buscou-se um coeficiente de escoamento C, cujo valor do volume total de
percolado medido fosse próximo do total estimado.
O valor de C=0,32 apresentou a menor diferença percentual entres os volumes totais
que foi de, aproximadamente em módulo, 0,5% (tabela do apêndice 7.6). Essa variação do
coeficiente de escoamento de C=0,20 (cobertura vegetal) para C=0,32 (cobertura PEAD), pode
61
ser traduzida fisicamente como um maior percentual de água escoando pela superfície do aterro
e, em decorrência, menos água infiltrando no maciço.
Quanto a distribuição da estimativa do método Racional, ficou similar ao do Balanço
Hídrico, apresentando geração apenas quando a pluviometria supera consideravelmente a
evapotranspiração (Figura 4.11).
Destaca-se os meses de janeiro/2016 e fevereiro/2018, os dois maiores picos de geração
estimada por esse método, nos quais a precipitação foi, respectivamente, 474mm e 409mm,
praticamente quatro vezes o valor do potencial de evapotranspiração.
4.2.4 Resumo dos resultados
Ao empregarmos os mesmos parâmetros da cobertura vegetal, na condição da manta de
PEAD, os volumes de percolados estimados atingiram níveis bem maiores. Esse fato motivou
a aplicação de retroanálise, objetivando avaliar os parâmetros empregados em cada método
empírico.
Observando o gráfico da Figura 4.12, não é possível comparar, adequadamente, o
volumes medidos com os estimados por cada método, numa mesma escala, logo, utilizou-se a
média anual de cada método, incluindo a média do percolado medido em campo (Figura 4.13).
É possível observar nessa imagem que, praticamente, em todos os anos considerados, a média
anual de geração do volume estimado pelo Método Suíço ficou acima da média anual do volume
de percolados medidos.
Ainda na mesma figura, destaca-se que os anos de 2016 e 2018, no qual tanto o método
do Balanço Hídrico, quanto o método Racional ficaram acima do método Suíço, esse fato é
devido a maiores precipitações que ocorreram nesses anos, no início dos respectivos anos.
A grande ressalva vai para o ano de 2014, no qual todos os métodos subestimaram a
geração de lixiviados. Esse fato pode ter relação com as intervenções realizadas no Vale I, em
decorrência do processo de implantação da nova manta de cobertura.
62
Figura 4.9 - Estimativa da geração do volume de percolado com cobertura PEAD – Balanço Hídrico (C=0,30 fixo).
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Precipitação PET Percolado medido Balanço Hídrico (C fixo)
63
Figura 4.10 - Estimativa da geração do volume de percolado com cobertura PEAD - Método Suíço (k=0,12).
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Plu
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³/m
ês)
Índice Pluviométrico Método Suíço Percolado medido
64
Figura 4.11 - Estimativa da geração do volume de percolado com cobertura PEAD - Racional (C=0,32).
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Precipitação PET Racional Percolado medido
65
Figura 4.12 - Estimativa da geração do volume de percolado com cobertura PEAD – Balanço Hídrico + Suíço + Racional (2014 a 2018).
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Percolado medido Precipitação PET Balanço Hídrico (C fixo) Suíco Racional
66
Figura 4.13 – Média das estimativas da geração do volume de percolados através de métodos empíricos (2014 a 2018).
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375
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625
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m³)
Percolado medido Precipitação PET Média M. Balanço HídricoMédia M. Suíço Média M. Racional Média Percolado Medido
67
EFEITO DO USO DE PEAD E DE VEGETAÇÃO COMO COBERTURA DO
ATERRO
Através dos resultados gerados, observou-se que os volumes totais acumulados anuais
estimados pelos métodos empíricos se aproximaram bastante dos valores medidos em campo,
o que possibilitou uma análise mais concisa dos parâmetros, face a estudos pretéritos realizados
nesse mesmo aterro. Esse primeiro cenário serviu de base para as estimativas que
posteriormente viriam a ser desenvolvidas na condição do aterro coberto com geomembrana.
Na situação já com a cobertura de PEAD, ao empregarmos os mesmos parâmetros de
cobertura vegetal, verificou-se uma discrepância elevada entre os valores do volume total do
percolado estimado e do volume total medido em campo, fator esse que levou a uma nova retro-
análise dos parâmetros, de modo a avaliar a influência da manta de PEAD.
Quanto aos coeficientes retro-analisados, tanto no Balanço Hídrico quanto no Racional,
o coeficiente de escoamento sofreu um aumento, cuja interpretação física é de que mais água
passou a escoar e menos água passou a infiltrar no maciço sanitário. No mesmo raciocínio, pelo
método Suíço, o coeficiente ligado ao grau de compactação, ao sofrer um decréscimo, se traduz
fisicamente como um aumento do peso específico, devido a um maior grau de compactação do
aterro, ocasionando em um menor percentual do precipitado que infiltra e, em consequência,
gera menos percolado.
4.5 Evolução dos parâmetros nos cenários considerados.
Método empírico Coeficiente
Cobertura Vegetal
Coeficiente
Cobertura PEAD
Balanço Hídrico [C] 0,18 0,29
Suíço [k] 0,21 0,12
Racional [C] 0,20 0,32
68
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES DE FUTURAS PESQUISAS
Este trabalho buscou avaliar a influência de uma manta de cobertura de PEAD na geração
de lixiviados, ao comparar, o volume de percolado gerado, com o volume estimado através de
métodos empíricos: Balanço Hídrico, Suíço e Racional.
Os resultados obtidos no primeiro cenário, com cobertura vegetal, foram satisfatórios, uma
vez que apresentaram diferenças percentuais inferiores a 5%, além das médias mensais estarem
muito próximas, seja dos estimados pelos métodos, seja do percolado medido. Todavia, nem o
Balanço Hídrico, nem o Método Racional apresentaram uma boa distribuição no decorrer do ano
de 2010, que se traduziu com períodos de geração nula (baixa intensidade pluviométrica) e períodos
de geração muito expressiva, como nos meses de janeiro e dezembro. O método Suíço, apesar de
mais simplificado, apresentou uma maior distribuição, com destaque também, para os meses de
maior volume de chuvas.
Cabe ressaltar, que na situação com a cobertura vegetal, mesmo o aterro não estando
finalizado e possuindo uma espessura de solo para vegetação de 40cm (<60cm), situações que estão
em dissonância com as premissas do Método do Balanço Hídrico, os valores estimados por esse
modelo apresentaram muita consonância seja quando comparado com os outros métodos empíricos,
seja com os decorrentes das leituras do percolado medido.
Outro ponto a ser destacado no método do Balanço Hídrico, é que o cálculo do potencial de
evapotranspiração apesar de considerar a incidência de luz solar numa determinada latitude do
planeta, o cálculo do método em si não considera a umidade do ar. Este fator, pode contribuir para
potencializar ou dirimir o potencial de evapotranspiração, levando em conta se o ar se encontra mais
seco ou mais úmido.
No caso do aterro com cobertura vegetal, o coeficiente de compactação empregado no
método Suíço (k=0,21), está enquadrado no critério de aterros fortemente compactados, cujo peso
específico é igual ou superior a 7kN/m³. Este fato corrobora com os valores encontrados por
BORTOLAZZO (2010), nas amostras de resíduos ensaiadas, cujos valores encontrados foram
superiores a 12kN/m³.
Já no caso da cobertura de PEAD, o valor do coeficiente de compactação, k=0,12, apesar
de ainda indicar que o aterro está fortemente compactado, esse valor está abaixo do limite mínimo
estipulado pelo método Suíço para aterros nessa categoria (0,15<k<0,25).
69
A maioria dos exemplos de desenvolvimento do Balanço Hídrico na literatura adotam a
água armazenada no solo sempre constante, com variação nula de um mês para o outro. Essa
hipótese também foi considerada nesse trabalho, porém, seus resultados não apresentaram
diferenças muito consideráveis, seja no volume final, seja na distribuição da geração estimada.
Ao se observar o período do aterro, já com a manta de PEAD, percebe-se uma diminuição
da geração de lixiviados, em relação à 2010. Vários fatores podem ter influenciado esse
acontecimento, como: idade do aterro, processo de decomposição em estágio avançado dos
resíduos, menor teor de umidade dos resíduos, ou até mesmo a aplicação da cobertura de PEAD,
que possui baixa permeabilidade.
Ao avaliarmos o gráfico da Figura 4.12, que consta o volume total de percolado estimado
em comparação com o medido, esse último grupo de dados fica ofuscado, em virtude dos valores
elevados da geração estimada, motivo esse que levou a buscar-se comparar também, suas
respectivas médias. Ainda nesse mesmo gráfico, observa-se uma tendência cíclica do volume de
lixiviado estimado, muito atrelado aos períodos nos quais a precipitação atinge valores mais
elevados, superando a evapotranspiração.
Já no gráfico da Figura 4.13, no qual aparece as médias dos métodos empíricos, no período
de 2014 a 2018, há de se ressaltar alguns comportamentos. Em primeiro lugar, o método Suíço
apresentou médias superiores às do percolado medido, assumindo inclusive o comportamento da
média do percolado medido.
Nos anos de 2015 e 2017, a média do volume estimado pelo método Racional e do Balanço
Hídrico subestimou a geração de percolados. Como esses anos foram relativamente mais secos e,
como esses métodos consideram a evapotranspiração, isso tendeu a diminuir suas estimativas de
geração.
Entretanto, em 2016 e 2018 os mesmos métodos tiveram uma maior previsão de volume de
percolado, em termos de média, superando as do Suíço. Esse fato pode ser explicado através da
condição climatológica, pois nesses anos, a pluviometria superou, e muito, o valor da
evapotranspiração, ocasionando numa estimativa mais considerável pelos dois métodos que
empregam esses parâmetros. Embora o método Suíço não considere o potencial de
evapotranspiração, a precipitação é minorada com base no coeficiente k, que é atrelado ao grau de
compactação.
O ano de 2014 foi o mais destoante na comparação dos volumes de percolado estimados
com os medidos, uma vez que todos os métodos subestimaram a geração. Tal comportamento pode
ter sua origem em perturbações decorrentes da intervenção realizada no aterro para implantação da
70
cobertura de PEAD, dentre elas: passagem de maquinário pesado, escavação da antiga cobertura,
aspersão de água visando diminuir as partículas de solo em suspensão no ar, ou até mesmo mudança
temporária na capacidade de campo do solo de cobertura.
Se por um lado, esse dado traz algo de positivo do ponto de vista ambiental, porque menos
passivo fora produzido; por outro, não se pode afirmar que houve uma economia financeira. Pois a
água que infiltra no aterro, também contribui para a geração de gases, que por sua vez, são vendidos
tanto para obtenção de crédito de carbono, quanto para geração de energia.
Os valores dos parâmetros retroanalisados e expostos na tabela 4.5 evidenciam uma
influência da manta de PEAD. Aquele referente ao Método do Balanço Hídrico e Racional, no caso,
o coeficiente de escoamento, mostra um aumento dele o que em termos práticos sinaliza menos
água infiltrando no aterro. Já o método Suíço, tem um aumento do seu coeficiente k, evidenciando
também, menos precipitação contribuindo na geração de percolados.
É importante ressaltar que a manta de PEAD, apesar de possuir baixa permeabilidade, ela
não garante a ausência de infiltração de água pela a superfície do aterro, pois apresenta furos perto
das instrumentações. Além disso, ainda é constatado uma geração de percolados que dentre outras
origens, pode ser oriunda da pouca água que infiltra no maciço ou até mesmo da água que não é
evaporada para o meio ambiente, devido a manta.
Apesar dos métodos empíricos terem apresentado estimativas relativamente condizentes
com a realidade do aterro, é preciso salientar que eles desconsideram algumas contribuições
importantes que impactam na geração de percolado, tais como: chorume produzido pela degradação
da matéria orgânica; umidade do ar; umidade e capacidade de campo dos resíduos sólidos; além da
temperatura dos resíduos.
Como sugestões para novos trabalhos, recomenda-se o estudo do método experimental
empírico da Capacidade de Campo, proposto por LINS (2003), além de métodos computacionais,
tais como o HELP ou o HYDRUS. É preciso também estudar a influência parâmetros que são
desconsiderados pelos métodos empíricos apresentados, como a umidade dos resíduos e degradação
da matéria orgânica, evento esse que gera o chorume.
Outra proposta de estudo, seria uma análise que avaliasse a influência da manta na geração
de biogás. Com essa análise, seria possível fazer um estudo quantitativo/financeiro que confrontasse
a venda do biogás e o custo do tratamento do percolado e, se o presente cenário do aterro, coberto
com geomembrana, gerou um déficit ou superávit nas finanças da concessionária.
71
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78
7. LISTA DE APÊNDICES
79
MÉTODO DO
BALANÇO HÍDRICO -
COBERTURA VEGETAL
80
7.1 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2010 – Coeficiente C variando para terreno argiloso (0,17-0,13).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 5.290,0 2.047,0 6.750,0 4.114,0 2.227,0 1.709,0
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 356,2 145,9 193,9 165,0 25,6 19,4
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,17 0,17 0,17 0,17 0,13 0,13
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 60,6 24,8 33,0 28,1 3,3 2,5
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 295,6 121,1 160,9 137,0 22,3 16,9
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 138,8 -18,2 32,5 40,4 -54,3 -45,9
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 -18,2 -18,2 -18,2 -72,6 -118,5
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 42,5 22,7 26,5
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 0,0 -17,5 17,5 0,0 -37,3 3,7
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 156,9 137,1 128,5 96,5 58,3 12,2
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 135,23 0,00 13,07 38,79 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 4,36 0,00 0,42 1,29 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 13.468,50 0,00 1.302,03 3.863,21 0,00 0,00
81
7.2 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2010 - Coeficiente C variando para terreno arenoso (0,17-0,13).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.141,0 2.272,0 1.773,0 2.178,0 1.960,0 2.236,0
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 65,9 10,8 56,9 94,2 144,0 336,4
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,17 0,13 0,13 0,13 0,17 0,17
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 11,2 1,4 7,4 12,2 24,5 57,2
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 54,7 9,4 49,5 82,0 119,5 279,2
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -5,7 -60,8 -29,1 -14,1 8,8 148,0
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -124,2 -185,0 -214,1 -228,2
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 53,7 20,5 34,4 43,2
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 27,2 -33,1 13,8 8,9 0,0 0,0
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 26,8 42,0 32,8 68,4 110,8 131,2
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 7,32 144,65
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,24 4,67
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 729,41 14.407,31
82
7.3 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2010 – Coeficiente C fixo.
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 5.290,0 2.047,0 6.750,0 4.114,0 2.227,0 1.709,0
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 356,2 145,9 193,9 165,0 25,6 19,4
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 64,1 26,3 34,9 29,7 4,6 3,5
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 292,1 119,6 159,0 135,3 21,0 15,9
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 135,2 -19,7 30,5 38,8 -55,6 -46,9
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 -19,7 -19,7 -19,7 -75,3 -122,2
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 42,5 22,7 26,5
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 0,0 -18,2 18,2 0,0 -41,9 4,8
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 0,0 -17,5 17,5 0,0 -37,3 3,7
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 156,9 137,1 128,5 96,5 58,3 12,2
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES 135,23 0,00 13,07 38,79 0,00 0,00
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) ok ok ok ok ok ok
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 4,36 0,00 0,42 1,29 0,00 0,00
83
7.4 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2010 – Coeficiente C fixo.
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.141,0 2.272,0 1.773,0 2.178,0 1.960,0 2.236,0
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 65,9 10,8 56,9 94,2 144,0 336,4
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 11,9 1,9 10,2 17,0 25,9 60,6
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 54,0 8,9 46,7 77,2 118,1 275,8
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -6,4 -61,4 -31,9 -18,8 7,3 144,7
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -128,6 -189,9 -221,9 -240,6
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 53,7 20,5 34,4 43,2
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 27,2 -33,1 13,8 8,9 0,0 0,0
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 26,8 42,0 32,8 68,4 110,8 131,2
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 7,32 144,65
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,24 4,67
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 729,41 14.407,31
84
7.5 Método do Balanço Hídrico – Quadro Resumo – Coeficiente C = 0,17 ou 0,13 (variável).
Mês Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm)
PET
(mm)
QMENSAL
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/10 5.290,0 356,2 156,9 13.823,3 -8.533,28 -161%
fev/10 2.047,0 145,9 138,0 0,0 2.047,00 100%
mar/10 6.750,0 193,9 128,5 1.604,5 5.145,50 76%
abr/10 4.114,0 165,0 96,5 4.027,6 86,45 2%
mai/10 2.227,0 25,6 62,4 0,0 2.227,00 100%
jun/10 1.709,0 19,4 11,4 0,0 1.709,00 100%
jul/10 1.141,0 65,9 23,8 0,0 1.141,00 100%
ago/10 2.272,0 10,8 47,1 0,0 2.272,00 100%
set/10 1.773,0 56,9 29,9 0,0 1.773,00 100%
out/10 2.178,0 94,2 67,7 0,0 2.178,00 100%
nov/10 1.960,0 144,0 118,9 872,8 1.087,17 55%
dez/10 2.236,0 336,4 131,2 14.742,4 -12.506,36 -559%
Total 33.697,0 35.070,5 -1.373,52 -4,1%
7.6 Método do Balanço Hídrico – Quadro Resumo – Coeficiente C = 0,18 (fixo).
Mês Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm)
PET
(mm)
QMENSAL
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/10 5.290,0 356,2 156,9 13.468,5 -8.178,50 -155%
fev/10 2.047,0 145,9 138,0 0,0 2.047,00 100%
mar/10 6.750,0 193,9 128,5 1.302,0 5.447,97 81%
abr/10 4.114,0 165,0 96,5 3.863,2 250,79 6%
mai/10 2.227,0 25,6 62,4 0,0 2.227,00 100%
jun/10 1.709,0 19,4 11,4 0,0 1.709,00 100%
jul/10 1.141,0 65,9 23,8 0,0 1.141,00 100%
ago/10 2.272,0 10,8 47,1 0,0 2.272,00 100%
set/10 1.773,0 56,9 29,9 0,0 1.773,00 100%
out/10 2.178,0 94,2 67,7 0,0 2.178,00 100%
nov/10 1.960,0 144,0 118,9 729,4 1.230,59 63%
dez/10 2.236,0 336,4 131,2 14.407,3 -12.171,31 -544%
Total 33.697,0 33.770,5 -73,46 -0,2%
85
MÉTODO SUÍÇO –
COBERTURA VEGETAL
86
7.7 Desenvolvimento do Método Suíço – Coeficiente k = 0,20 e A = 99.600m².
Mês Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s) 𝐐(𝐋
𝐬⁄ ) = 𝟏
𝐭(𝐬) × [𝐏] × 𝐀 × 𝐤
QMENSAL = (Q x t) / 1.000
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/10 5.290,0 356,2 2,678E+06 2,65 7.095,5 -1.805,5 -34,13%
fev/10 2.047,0 145,9 2,419E+06 1,20 2.906,3 -859,3 -41,98%
mar/10 6.750,0 193,9 2,678E+06 1,44 3.862,5 2.887,5 42,78%
abr/10 4.114,0 165,0 2,592E+06 1,27 3.286,8 827,2 20,11%
mai/10 2.227,0 25,6 2,678E+06 0,19 510,0 1.717,0 77,10%
jun/10 1.709,0 19,4 2,592E+06 0,15 386,4 1.322,6 77,39%
jul/10 1.141,0 65,9 2,678E+06 0,49 1.312,7 -171,7 -15,05%
ago/10 2.272,0 10,8 2,678E+06 0,08 215,1 2.056,9 90,53%
set/10 1.773,0 56,9 2,592E+06 0,44 1.133,4 639,6 36,07%
out/10 2.178,0 94,2 2,678E+06 0,70 1.876,5 301,5 13,84%
nov/10 1.960,0 144,0 2,592E+06 1,11 2.868,5 -908,5 -46,35%
dez/10 2.236,0 336,4 2,678E+06 2,50 6.701,1 -4.465,1 -199,69%
- 33.697,0 - - - 32.154,9 +1.542,1 4,6%
7.8 Desenvolvimento do Método Suíço – Coeficiente k = 0,21 e A = 99.600m².
Mês Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s) 𝐐(𝐋
𝐬⁄ ) = 𝟏
𝐭(𝐬) × [𝐏] × 𝐀 × 𝐤
QMENSAL = (Q x t) / 1.000
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/10 5.290,0 356,2 2,678E+06 2,78 7.450,3 -2.160,3 -40,84%
fev/10 2.047,0 145,9 2,419E+06 1,26 3.051,6 -1.004,6 -49,08%
mar/10 6.750,0 193,9 2,678E+06 1,51 4.055,6 2.694,4 39,92%
abr/10 4.114,0 165,0 2,592E+06 1,33 3.451,1 662,9 16,11%
mai/10 2.227,0 25,6 2,678E+06 0,20 535,4 1.691,6 75,96%
jun/10 1.709,0 19,4 2,592E+06 0,16 405,8 1.303,2 76,26%
jul/10 1.141,0 65,9 2,678E+06 0,51 1.378,4 -237,4 -20,80%
ago/10 2.272,0 10,8 2,678E+06 0,08 225,9 2.046,1 90,06%
set/10 1.773,0 56,9 2,592E+06 0,46 1.190,1 582,9 32,88%
out/10 2.178,0 94,2 2,678E+06 0,74 1.970,3 207,7 9,54%
nov/10 1.960,0 144,0 2,592E+06 1,16 3.011,9 -1.051,9 -53,67%
dez/10 2.236,0 336,4 2,678E+06 2,63 7.036,1 -4.800,1 214,68%
33.697,0 33.762,6 -65,61 -0,2%
87
MÉTODO RACIONAL -
COBERTURA VEGETAL
88
7.9 Desenvolvimento do Método Racional – A = 99.600m².
Mês Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s)
ETP
(mm)
Coeficiente
C
ES (mm)
= P x C 𝐐𝑷𝑬𝑹𝑪(𝐋
𝐬⁄ ) = (𝐏 − 𝐄𝐓𝐏 − 𝐄𝐒) × 𝐭 × 𝐀
𝟏. 𝟎𝟎𝟎
QMENSAL (m³/mês)
= (QPERC x t)/1.000
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/10 5.290,0 356,2 2,68E+06 156,86 0,20 71,24 4,76 12.758,95 -7.468,95 -141%
fev/10 2.047,0 145,9 2,42E+06 139,33 0,20 29,18 0,00 2.047,00 100%
mar/10 6.750,0 193,9 2,68E+06 128,47 0,20 38,78 0,99 2.654,36 4.095,64 61%
abr/10 4.114,0 165,0 2,59E+06 96,51 0,20 33,00 1,36 3.534,53 579,47 14%
mai/10 2.227,0 25,6 2,68E+06 76,61 0,20 5,12 0,00 2.227,00 100%
jun/10 1.709,0 19,4 2,59E+06 62,79 0,20 3,88 0,00 1.709,00 100%
jul/10 1.141,0 65,9 2,68E+06 60,41 0,20 13,18 0,00 1.141,00 100%
ago/10 2.272,0 10,8 2,68E+06 70,23 0,20 2,16 0,00 2.272,00 100%
set/10 1.773,0 56,9 2,59E+06 78,58 0,20 11,38 0,00 1.773,00 100%
out/10 2.178,0 94,2 2,68E+06 96,02 0,20 18,84 0,00 2.178,00 100%
nov/10 1.960,0 144,0 2,59E+06 110,76 0,20 28,80 0,17 442,56 1.517,44 77%
dez/10 2.236,0 336,4 2,68E+06 131,20 0,20 67,28 5,13 13.737,20 -11.501,20 -514%
Total 33.697,00 33.127,60 569,40 1,7%
89
MÉTODO DO
BALANÇO HÍDRICO -
COBERTURA PEAD
90
7.10 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2014 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 3.391,7 1.809,8 2.234,1 2.817,0 1.757,6 1.547,9
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 99,9 104,2 202,9 150,6 43,7 25,2
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 29,0 30,2 58,8 43,7 12,7 7,3
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 70,9 74,0 144,1 106,9 31,0 17,9
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -85,9 -65,3 15,6 10,4 -45,6 -44,9
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -85,9 -151,3 -151,3 -151,3 -196,9 -241,8
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 13,4 19,2 27,1 27,4
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET) 34,8 45,2
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 0,1 5,8 15,6 10,4 -18,1 0,3
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 70,8 68,2 128,5 96,5 49,1 17,6
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
91
7.11 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2014 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.957,9 1.573,0 1.381,9 1.396,2 1.233,4 789,0
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 69,4 21,2 7,2 53,4 134,6 63,0
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 20,1 6,1 2,1 15,5 39,0 18,3
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 49,3 15,1 5,1 37,9 95,6 44,7
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -11,1 -55,2 -73,5 -58,1 -15,2 -86,5
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -252,9 -308,1 -381,5 -439,7
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 49,4 22,9 16,6 21,7 46,0 13,3
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 22,0 -26,5 -6,3 5,1 0,0 -32,8
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 27,3 41,6 11,4 32,8 95,6 77,5
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
92
7.12 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2015 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.777,2 1.480,0 1.314,4 1.229,0 1.083,4 976,9
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 280,4 265,1 223,5 53,0 19,2 66,8
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 81,3 76,9 64,8 15,4 5,6 19,4
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 199,1 188,2 158,7 37,6 13,6 47,4
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 42,2 48,9 30,2 -58,9 -63,0 -15,4
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 0,0 0,0 -58,9 -121,9 -137,2
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 21,5 20,0 45,9
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 26,3 0,0 0,0 -38,5 -1,5 25,9
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 156,9 139,3 128,5 76,2 15,1 21,5
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 15,94 48,89 30,24 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,51 1,75 0,98 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 1.587,42 4.869,84 3.011,55 0,00 0,00 0,00
93
7.13 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2015 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 821,5 727,8 1.131,3 988,2 1.719,8 2.040,7
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 11,1 5,4 127,5 53,8 177,6 138,3
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 3,2 1,6 37,0 15,6 51,5 40,1
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 7,9 3,8 90,5 38,2 126,1 98,2
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -52,5 -66,4 11,9 -57,8 15,3 -33,0
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -189,7 -256,1 -256,1 -314,0
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 24,0 18,8 21,9 33,7
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET) 30,8
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR -21,9 -5,2 11,9 -8,9 0,0 -26,3
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 29,8 9,0 78,6 47,1 110,8 124,5
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 15,34 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,51 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 1.527,80 0,00
94
7.14 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2016 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 2.346,7 1.760,8 1.614,8 1.236,9 1.044,4 1.261,7
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 474,0 262,5 261,3 18,9 38,5 83,9
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 137,5 76,1 75,8 5,5 11,2 24,3
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 336,6 186,3 185,5 13,4 27,3 59,5
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 179,7 47,0 57,1 -83,1 -49,3 -3,2
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 0,0 0,0 -83,1 -132,4 -135,6
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 14,1 25,4 56,7
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 0,0 0,0 0,0 -45,9 11,3 31,3
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 156,9 139,3 128,5 59,3 16,0 28,2
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 179,70 47,01 57,05 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 5,80 1,68 1,84 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 17.897,73 4.682,44 5.682,50 0,00 0,00 0,00
95
7.15 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2016 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 841,0 914,4 840,1 980,1 2.073,4 3.142,1
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 0,0 54,8 46,9 77,0 263,3 273,0
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 0,0 15,9 13,6 22,3 76,4 79,2
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 0,0 38,9 33,3 54,7 187,0 193,8
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -60,4 -31,3 -45,3 -41,4 76,2 62,6
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -196,0 -227,4 -272,7 -314,0
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 20,9 34,7 27,2 29,1
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR -35,8 13,8 -7,5 1,9 0,0 0,0
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 35,8 25,1 40,8 52,7 110,8 131,2
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 76,19 62,64
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 2,54 2,02
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 7.588,87 6.239,02
96
7.16 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2017 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jun
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.532,6 1.479,6 1.641,7 1.358,2 1.036,1 690,7
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 246,8 190,8 254,5 144,3 48,3 89,5
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 71,6 55,3 73,8 41,8 14,0 26,0
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 175,2 135,5 180,7 102,5 34,3 63,5
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 18,3 -3,9 52,2 5,9 -42,3 0,8
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 -3,9 -3,9 -3,9 -46,2 -46,2
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 56,1 28,7
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET) 43,5 29,4
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 18,3 12,6 3,9 0,0 -31,3 0,8
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 156,9 122,9 128,5 96,5 65,6 62,8
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 48,32 5,94 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 1,56 0,20 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 4.812,21 591,65 0,00 0,00
97
7.17 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2017 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 581,5 689,7 858,2 1.210,4 1.341,0 1.305,6
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 16,1 50,0 10,9 74,9 125,7 114,8
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 4,7 14,5 3,2 21,7 36,5 33,3
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 11,4 35,5 7,7 53,2 89,2 81,5
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -49,0 -34,7 -70,8 -42,8 -21,5 -49,7
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -95,1 -129,9 -200,7 -243,6
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 25,5 32,7 17,4 28,4 41,2 25,2
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR -3,9 7,2 -15,3 11,0 0,0 -16,0
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 15,3 28,3 23,0 42,2 89,2 97,5
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
98
7.18 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Primeiro semestre de 2018 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jan Fev Mar Abr Mai Jan
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 2.727,5 1.304,2 1.425,4 1.377,1 1.202,3 1.192,2
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 26,6 26,8 25,6 23,8 22,1 21,0
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 12,56 12,70 11,85 10,61 9,49 8,78
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 4,55 4,64 4,08 3,32 2,69 2,33
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 34,50 30,00 31,50 29,10 28,50 27,00
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 156,9 139,3 128,5 96,5 76,6 62,8
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 334,9 409,2 228,8 79,8 37,8 21,9
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 97,1 118,7 66,4 23,1 11,0 6,4
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 237,7 290,5 162,4 56,7 26,8 15,5
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E 80,9 151,2 34,0 -39,9 -49,8 -47,2
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i 0,0 0,0 0,0 -39,9 -89,6 -136,9
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 29,9 25,2 26,3
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 34,6 0,0 0,0 -30,1 -4,8 1,1
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 156,9 139,3 128,5 86,7 31,6 14,4
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 46,33 151,20 33,98 0,00 0,00 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 1,49 5,40 1,10 0,00 0,00 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 4.614,82 15.060,02 3.384,23 0,00 0,00 0,00
99
7.19 Desenvolvimento do Método do Balanço Hídrico - Segundo semestre de 2018 – Coeficiente C fixo (C=0,29).
Linha Parâmetro Referência Jul Ago Set Out Nov Dez
0 Percolado medido (m³) [PM] Dado de entrada 1.006,2 1.018,5 1.112,8 1.299,6 1.275,5 1.560,3
A Temp. média mensal (°C) Dado de entrada 20,4 21,2 21,9 22,8 23,9 24,9
B Índice mensal de calor [Hm] Hm = (0,2T)1,514 8,41 8,91 9,36 9,95 10,68 11,37
C
Índice de calor anual [Ha] Ha = ΣHm 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67 124,67
Fator empírico adimensional [a] a = (6,75×10-7)×Ha3 -(7,71×10-5)×Ha2 +0,01792×Ha +0,49239 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84
Potencial Diário de Evapotranspiração não-
ajustado [UPET] UPET = 0,53 x (10 x T / Ha)a 2,14 2,39 2,62 2,94 3,36 3,77
D Duração Mensal dos Raios de Sol [N] Tabela 4 - [Latitude 22º - Nova Iguaçu RJ] 28,20 29,40 30,00 32,70 33,00 34,80
E Potencial de Evapotranspiração [PET] (mm) PET = UPET x N 60,4 70,2 78,6 96,0 110,8 131,2
F Precipitação [P] (mm) Dado de entrada 31,7 71,6 74,8 181,1 198,9 115,6
G Coeficiente de Escoamento [C] Tabela 5 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
H Escoamento [ES] (mm) ES = P x C 9,2 20,8 21,7 52,5 57,7 33,5
I Infiltração [IN] (mm) IN = P - ES 22,5 50,8 53,1 128,6 141,2 82,1
J Água remanescente [IN-PET] (mm) Linha I – Linha E -37,9 -19,4 -25,5 32,6 30,5 -49,1
K Perda de água acumulada [WL] (mm) WL = Σ (IN – PET)i -174,8 -194,2 -219,6 -219,6
L Água Armazenada [WS] (mm)
Primeiro mês com intensa pluviometria: WS = θ x HRADICULAR 60,0 60,0
b = 0,455 / (WSMAX) 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03 7,58E-03
IN – PET ≤ 0 → WS = WSMAX x 10 b x (IN-PET) 31,0 42,8 38,5 25,4
IN – PET > 0 → WSATUAL = WSANTERIOR + (IN – PET)
M Variação de Água Armazenada [CWS] (mm) CWS = WSMÊS ATUAL – WSMÊS ANTERIOR 4,7 11,8 -4,3 21,5 0,0 -34,6
N Evapotranspiração Real [AET] (mm) IN - PET < 0 → AET = PET + [(IN-PET)-CWS)]
IN - PET ≥ 0 → AET = PET 17,8 39,0 57,4 96,0 110,8 116,6
O Percolação [PERC] (mm) IN - PET ≤ 0 → PERC = 0
IN - PET > 0 → PERC = (IN - PET) - CWS 0,00 0,00 0,00 11,01 30,46 0,00
P Checagem [CK] (mm) CK → P = PERC + AET + CWS + ES ok ok ok ok ok ok
Q Taxa de Percolação [F] (L/s) F = PERC / (1000 x t) 0,00 0,00 0,00 0,36 1,02 0,00
R Volume de percolado gerado no mês [Q] (m³) VPERC = PERC x A → (A=99.600m²) 0,00 0,00 0,00 1.097,06 3.034,05 0,00
100
7.20 Método do Balanço Hídrico – Quadro Resumo dos anos 2014 a 2018.
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P]
QMENSAL (m³)
C=0,29 (fixo)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL_2
D/PM
(%)
jan/14 3.391,7 356,2 0,0 3.391,7 100%
fev/14 1.809,8 145,9 0,0 1.809,8 100%
mar/14 2.234,1 193,9 0,0 2.234,1 100%
abr/14 2.817,0 165 0,0 2.817,0 100%
mai/14 1.757,6 25,6 0,0 1.757,6 100%
jun/14 1.547,9 19,4 0,0 1.547,9 100%
jul/14 1.957,9 65,9 0,0 1.957,9 100%
ago/14 1.573,0 10,8 0,0 1.573,0 100%
set/14 1.381,9 56,9 0,0 1.381,9 100%
out/14 1.396,2 94,2 0,0 1.396,2 100%
nov/14 1.233,4 144 0,0 1.233,4 100%
jan/15 1.777,2 280,4 0,0 789,0 100%
fev/15 1.480,0 265,1 1.587,4 189,8 11%
mar/15 1.314,4 223,5 4.869,8 -3.389,9 229%
abr/15 1.229,0 53,0 3.011,6 -1.697,1 129%
mai/15 1.083,4 19,2 0,0 1.229,0 100%
jun/15 976,9 66,8 0,0 1.083,4 100%
jul/15 821,5 11,1 0,0 976,9 100%
ago/15 727,8 5,4 0,0 821,5 100%
set/15 1.131,3 127,5 0,0 727,8 100%
out/15 988,2 53,8 0,0 1.131,3 100%
nov/15 1.719,8 177,6 0,0 988,2 100%
dez/15 2.040,7 138,3 1.527,8 192,0 11%
jan/16 2.346,7 474,0 0,0 2.040,7 100%
fev/16 1.760,8 262,5 17.897,7 -15.551,1 663%
mar/16 1.614,8 261,3 4.682,4 -2.921,6 166%
abr/16 1.236,9 18,9 5.682,5 -4.067,7 252%
mai/16 1.044,4 38,5 0,0 1.236,9 100%
jun/16 1.261,7 83,9 0,0 1.044,4 100%
101
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P]
QMENSAL (m³)
C=0,29 (fixo)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL_2
D/PM
(%)
jul/16 841,0 0,0 0,0 841,0 100%
ago/16 914,4 54,8 0,0 914,4 100%
set/16 840,1 46,9 0,0 840,1 100%
out/16 980,1 77,0 0,0 980,1 100%
nov/16 2.073,4 263,3 7.588,9 -5.515,5 266%
dez/16 3.142,1 273,0 6.239,0 -3.096,9 99%
jan/17 1.532,6 246,8 0,0 1.532,6 100%
fev/17 1.479,6 190,8 0,0 1.479,6 100%
mar/17 1.641,7 254,5 4.812,2 -3.170,5 193%
abr/17 1.358,2 144,3 591,7 766,5 56%
mai/17 1.036,1 48,3 0,0 1.036,1 100%
jun/17 690,7 89,5 0,0 690,7 100%
jul/17 581,5 16,1 0,0 581,5 100%
ago/17 689,7 50,0 0,0 689,7 100%
set/17 858,2 10,9 0,0 858,2 100%
out/17 1.210,4 74,9 0,0 1.210,4 100%
nov/17 1.341,0 125,7 0,0 1.341,0 100%
dez/17 1.305,6 114,8 0,0 1.305,6 100%
jan/18 2.727,5 334,9 4.614,8 -1.887,3 69%
fev/18 1.304,2 409,2 15.060,0 -13.755,8 1055%
mar/18 1.425,4 228,8 3.384,2 -1.958,8 137%
abr/18 1.377,1 79,8 0,0 1.377,1 100%
mai/18 1.202,3 37,8 0,0 1.202,3 100%
jun/18 1.192,2 21,9 0,0 1.192,2 100%
jul/18 1.006,2 31,7 0,0 1.006,2 100%
ago/18 1.018,5 71,6 0,0 1.018,5 100%
set/18 1.112,8 74,8 0,0 1.112,8 100%
out/18 1.299,6 181,1 1.097,1 202,6 16%
nov/18 1.275,5 198,9 3.034,1 -1.758,6 138%
dez/18 1.560,3 115,6 0,0 1.560,3 100%
Total 85.462,9 85.681,2 -218,3 -0,26%
102
MÉTODO SUÍÇO –
COBERTURA PEAD
103
7.21 Desenvolvimento do Método Suíço – Coeficiente k = 0,12 e A = 99.600m².
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s) 𝐐(𝐋
𝐬⁄ ) = 𝟏
𝐭(𝐬) × [𝐏] × 𝐀 × 𝐤
QMENSAL = Q x t
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/14 3.391,7 99,9 2,678E+06 0,45 1.194,0 2.197,7 64,80%
fev/14 1.809,8 104,2 2,419E+06 0,51 1.245,4 564,4 31,18%
mar/14 2.234,1 202,9 2,678E+06 0,91 2.425,1 -191,0 -8,55%
abr/14 2.817,0 150,6 2,592E+06 0,69 1.800,0 1.017,0 36,10%
mai/14 1.757,6 43,7 2,678E+06 0,20 522,3 1.235,3 70,28%
jun/14 1.547,9 25,2 2,592E+06 0,12 301,2 1.246,7 80,54%
jul/14 1.957,9 69,4 2,678E+06 0,31 829,5 1.128,4 57,63%
ago/14 1.573,0 21,2 2,678E+06 0,09 253,4 1.319,6 83,89%
set/14 1.381,9 7,19 2,592E+06 0,03 85,9 1.295,9 93,78%
out/14 1.396,2 53,39 2,678E+06 0,24 638,1 758,1 54,30%
nov/14 1.233,4 134,64 2,592E+06 0,62 1.609,2 -375,8 -30,47%
dez/14 789,0 62,96 2,678E+06 0,28 752,5 36,5 4,62%
jan/15 1.777,2 280,4 2,678E+06 1,25 3.351,2 -1.574,0 -88,57%
fev/15 1.480,0 265,1 2,419E+06 1,31 3.168,5 -1.688,5 -114,09%
mar/15 1.314,4 223,5 2,678E+06 1,00 2.671,6 -1.357,2 -103,26%
abr/15 1.229,0 53,0 2,592E+06 0,24 633,5 595,5 48,46%
mai/15 1.083,4 19,2 2,678E+06 0,09 229,5 853,9 78,82%
jun/15 976,9 66,8 2,592E+06 0,31 798,4 178,5 18,27%
jul/15 821,5 11,1 2,678E+06 0,05 132,7 688,9 83,85%
ago/15 727,8 5,4 2,678E+06 0,02 64,5 663,3 91,13%
set/15 1.131,3 127,5 2,592E+06 0,59 1.523,9 -392,6 -34,70%
out/15 988,2 53,8 2,678E+06 0,24 643,0 345,1 34,93%
nov/15 1.719,8 177,6 2,592E+06 0,82 2.122,7 -402,8 -23,42%
dez/15 2.040,7 138,3 2,678E+06 0,62 1.653,0 387,7 19,00%
jan/16 2.346,7 474,0 2,678E+06 2,12 5.665,5 -3.318,8 -141,43%
fev/16 1.760,8 262,5 2,506E+06 1,25 3.136,8 -1.376,0 -78,15%
mar/16 1.614,8 261,3 2,678E+06 1,17 3.123,1 -1.508,2 -93,40%
abr/16 1.236,9 18,9 2,592E+06 0,09 225,7 1.011,3 81,76%
mai/16 1.044,4 38,5 2,678E+06 0,17 460,2 584,2 55,94%
jun/16 1.261,7 83,9 2,592E+06 0,39 1.002,3 259,4 20,56%
104
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s) 𝐐(𝐋
𝐬⁄ ) = 𝟏
𝐭(𝐬) × [𝐏] × 𝐀 × 𝐤
QMENSAL = Q x t
(m³/mês)
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jul/16 841,0 0,0 2,678E+06 0,00 0,0 841,0 100,00%
ago/16 914,4 54,8 2,678E+06 0,24 654,9 259,5 28,38%
set/16 840,1 46,9 2,592E+06 0,22 560,5 279,5 33,27%
out/16 980,1 77,0 2,678E+06 0,34 920,3 59,8 6,10%
nov/16 2.073,4 263,3 2,592E+06 1,21 3.147,1 -1.073,7 -51,79%
dez/16 3.142,1 273,0 2,678E+06 1,22 3.263,0 -120,9 -3,85%
jan/17 1.532,6 246,8 2,678E+06 1,10 2.949,2 -1.416,5 -92,43%
fev/17 1.479,6 190,8 2,419E+06 0,94 2.280,4 -800,9 -54,13%
mar/17 1.641,7 254,5 2,678E+06 1,14 3.041,8 -1.400,1 -85,28%
abr/17 1.358,2 144,3 2,592E+06 0,67 1.724,7 -366,5 -26,98%
mai/17 1.036,1 48,3 2,678E+06 0,22 577,3 458,9 44,29%
jun/17 690,7 89,5 2,592E+06 0,41 1.069,7 -379,0 -54,88%
jul/17 581,5 16,1 2,678E+06 0,07 192,4 389,1 66,91%
ago/17 689,7 50,0 2,678E+06 0,22 597,6 92,1 13,35%
set/17 858,2 10,9 2,592E+06 0,05 130,3 727,9 84,82%
out/17 1.210,4 74,9 2,678E+06 0,33 895,2 315,2 26,04%
nov/17 1.341,0 125,7 2,592E+06 0,58 1.502,4 -161,4 -12,03%
dez/17 1.305,6 114,8 2,678E+06 0,51 1.372,1 -66,5 -5,09%
jan/18 2.727,5 334,9 2,678E+06 1,49 4.002,1 -1.274,6 -46,73%
fev/18 1.304,2 409,2 2,419E+06 2,02 4.890,8 -3.586,6 -275,00%
mar/18 1.425,4 228,8 2,678E+06 1,02 2.734,6 -1.309,2 -91,84%
abr/18 1.377,1 79,8 2,592E+06 0,37 953,8 423,4 30,74%
mai/18 1.202,3 37,8 2,678E+06 0,17 451,8 750,5 62,42%
jun/18 1.192,2 21,9 2,592E+06 0,10 261,7 930,5 78,05%
jul/18 1.006,2 31,7 2,678E+06 0,14 378,9 627,3 62,34%
ago/18 1.018,5 71,6 2,678E+06 0,32 855,8 162,7 15,98%
set/18 1.112,8 74,8 2,592E+06 0,34 894,0 218,8 19,66%
out/18 1.299,6 181,1 2,678E+06 0,81 2.164,5 -864,9 -66,55%
nov/18 1.275,5 198,9 2,592E+06 0,92 2.377,3 -1.101,8 -86,38%
dez/18 1.560,3 115,6 2,678E+06 0,52 1.381,7 178,6 11,45%
85.462,88 88.488,07 -3.025,19 -3,5%
105
MÉTODO RACIONAL -
COBERTURA PEAD
106
7.22 Desenvolvimento do Método Racional – A = 99.600m².
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s)
ETP
(mm)
Coeficiente
C
ES (mm)
= P x C 𝐐𝑷𝑬𝑹𝑪(𝐋
𝐬⁄ ) = (𝐏 − 𝐄𝐓𝐏 − 𝐄𝐒) × 𝐭 × 𝐀
𝟏. 𝟎𝟎𝟎
QMENSAL (m³/mês)
= QPERC x t
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jan/14 3.391,7 99,9 2,68E+06 156,86 0,32 31,97 0,0 3.391,74 100%
fev/14 1.809,8 104,2 2,42E+06 139,33 0,32 33,34 0,0 1.809,75 100%
mar/14 2.234,1 202,9 2,68E+06 128,47 0,32 64,93 0,35 946,4 1.287,68 58%
abr/14 2.817,0 150,6 2,59E+06 96,51 0,32 48,19 0,23 587,2 2.229,85 79%
mai/14 1.757,6 43,7 2,68E+06 76,61 0,32 13,98 0,0 1.757,59 100%
jun/14 1.547,9 25,2 2,59E+06 62,79 0,32 8,06 0,0 1.547,94 100%
jul/14 1.957,9 69,4 2,68E+06 60,41 0,32 22,21 0,0 1.957,91 100%
ago/14 1.573,0 21,2 2,68E+06 70,23 0,32 6,78 0,0 1.573,01 100%
set/14 1.381,9 7,2 2,59E+06 78,58 0,32 2,30 0,0 1.381,88 100%
out/14 1.396,2 53,4 2,68E+06 96,02 0,32 17,08 0,0 1.396,17 100%
nov/14 1.233,4 134,6 2,59E+06 110,76 0,32 43,08 0,0 1.233,40 100%
dez/14 789,0 63,0 2,68E+06 131,20 0,32 20,15 0,0 788,97 100%
jan/15 1.777,2 280,4 2,68E+06 156,86 0,32 89,72 1,26 3.367,2 -1.590,00 -89%
fev/15 1.480,0 265,1 2,42E+06 139,33 0,32 84,83 1,69 4.077,7 -2.597,75 -176%
mar/15 1.314,4 223,5 2,68E+06 128,47 0,32 71,53 0,88 2.343,6 -1.029,22 -78%
abr/15 1.229,0 53,0 2,59E+06 96,51 0,32 16,96 0,0 1.228,95 100%
mai/15 1.083,4 19,2 2,68E+06 76,61 0,32 6,14 0,0 1.083,42 100%
jun/15 976,9 66,8 2,59E+06 62,79 0,32 21,38 0,0 976,90 100%
jul/15 821,5 11,1 2,68E+06 60,41 0,32 3,55 0,0 821,53 100%
ago/15 727,8 5,4 2,68E+06 70,23 0,32 1,73 0,0 727,83 100%
set/15 1.131,3 127,5 2,59E+06 78,58 0,32 40,80 0,31 808,3 322,99 29%
out/15 988,2 53,8 2,68E+06 96,02 0,32 17,22 0,0 988,15 100%
nov/15 1.719,8 177,6 2,59E+06 110,76 0,32 56,83 0,38 997,1 722,70 42%
dez/15 2.040,7 138,3 2,68E+06 131,20 0,32 44,26 0,0 2.040,70 100%
jan/16 2.346,7 474,0 2,68E+06 156,86 0,32 151,69 6,15 16.481,4 -14.134,70 -602%
fev/16 1.760,8 262,5 2,51E+06 139,33 0,32 83,98 1,56 3.898,2 -2.137,44 -121%
mar/16 1.614,8 261,3 2,68E+06 128,47 0,32 83,62 1,83 4.901,7 -3.286,91 -204%
abr/16 1.236,9 18,9 2,59E+06 96,51 0,32 6,04 0,0 1.236,91 100%
mai/16 1.044,4 38,5 2,68E+06 76,61 0,32 12,32 0,0 1.044,40 100%
jun/16 1.261,7 83,9 2,59E+06 62,79 0,32 26,84 0,0 1.261,69 100%
107
Mês/
Ano
Percolado medido
(m³/mês) [PM]
Pluviometria
(mm) [P] t (s)
ETP
(mm)
Coeficiente
C
ES (mm)
= P x C 𝐐𝑷𝑬𝑹𝑪(𝐋
𝐬⁄ ) = (𝐏 − 𝐄𝐓𝐏 − 𝐄𝐒) × 𝐭 × 𝐀
𝟏. 𝟎𝟎𝟎
QMENSAL (m³/mês)
= QPERC x t
Diferença (m³)
D = PM - QMENSAL
D/PM
(%)
jul/16 841,0 0,0 2,68E+06 60,41 0,32 0,00 0,0 841,03 100%
ago/16 914,4 54,8 2,68E+06 70,23 0,32 17,53 0,0 914,38 100%
set/16 840,1 46,9 2,59E+06 78,58 0,32 15,01 0,0 840,06 100%
out/16 980,1 77,0 2,68E+06 96,02 0,32 24,64 0,0 980,14 100%
nov/16 2.073,4 263,3 2,59E+06 110,76 0,32 84,26 2,62 6.802,1 -4.728,75 -228%
dez/16 3.142,1 273,0 2,68E+06 131,20 0,32 87,36 2,02 5.423,3 -2.281,17 -73%
jan/17 1.532,6 246,8 2,68E+06 156,86 0,32 78,96 0,41 1.088,8 443,79 29%
fev/17 1.479,6 190,8 2,42E+06 139,33 0,32 61,06 0,0 1.479,58 100%
mar/17 1.641,7 254,5 2,68E+06 128,47 0,32 81,44 1,66 4.441,2 -2.799,47 -171%
abr/17 1.358,2 144,3 2,59E+06 96,51 0,32 46,18 0,06 160,5 1.197,71 88%
mai/17 1.036,1 48,3 2,68E+06 76,61 0,32 15,46 0,0 1.036,14 100%
jun/17 690,7 89,5 2,59E+06 62,79 0,32 28,64 0,0 690,66 100%
jul/17 581,5 16,1 2,68E+06 60,41 0,32 5,15 0,0 581,49 100%
ago/17 689,7 50,0 2,68E+06 70,23 0,32 16,00 0,0 689,67 100%
set/17 858,2 10,9 2,59E+06 78,58 0,32 3,49 0,0 858,20 100%
out/17 1.210,4 74,9 2,68E+06 96,02 0,32 23,97 0,0 1.210,37 100%
nov/17 1.341,0 125,7 2,59E+06 110,76 0,32 40,22 0,0 1.341,00 100%
dez/17 1.305,6 114,8 2,68E+06 131,20 0,32 36,74 0,0 1.305,61 100%
jan/18 2.727,5 334,9 2,68E+06 156,86 0,32 107,15 2,63 7.055,7 -4.328,15 -159%
fev/18 1.304,2 409,2 2,42E+06 139,33 0,32 130,94 5,72 13.837,3 -12.533,14 -961%
mar/18 1.425,4 228,8 2,68E+06 128,47 0,32 73,22 1,01 2.700,6 -1.275,13 -89%
abr/18 1.377,1 79,8 2,59E+06 96,51 0,32 25,54 0,0 1.377,12 100%
mai/18 1.202,3 37,8 2,68E+06 76,61 0,32 12,10 0,0 1.202,32 100%
jun/18 1.192,2 21,9 2,59E+06 62,79 0,32 7,01 0,0 1.192,22 100%
jul/18 1.006,2 31,7 2,68E+06 60,41 0,32 10,14 0,0 1.006,17 100%
ago/18 1.018,5 71,6 2,68E+06 70,23 0,32 22,91 0,0 1.018,49 100%
set/18 1.112,8 74,8 2,59E+06 78,58 0,32 23,94 0,0 1.112,76 100%
out/18 1.299,6 181,1 2,68E+06 96,02 0,32 57,95 1,01 2.701,8 -1.402,15 -108%
nov/18 1.275,5 198,9 2,59E+06 110,76 0,32 63,65 0,94 2.439,7 -1.164,24 -91%
dez/18 1.560,3 115,6 2,68E+06 131,20 0,32 36,99 0,0 1.560,29 100%
Total 85.462,88 85.059,85 403,03 0,5%
108
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