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Aug 3, 2023

LID Control and Management of Stormwater in the Federal District of Brazil

Publication: International Low Impact Development Conference 2023

ABSTRACT

The Federal District of Brazil (DF) is located at the top of a plateau with occurrence of springs and small rivers. With the aim of restoring natural hydrological processes, modified by urbanization, and preserving water resources, which tend to suffer major impacts with increasing urban drainage flows, LID devices (low impact developments), and infrastructure such as detention or retention ponds have been proposed in DF. The stormwater monitoring group from Unversidade de Brasília (UnB), Maplu group, conducts studies monitoring, and performing hydrological simulations in several urban areas of DF. In this paper the main contributions of these studies are presented, showing the importance of applying LID devices, as well as the relevance of using hydraulic-hydrological simulations. The results found reinforce the idea that LID devices applied at the source are effective in reducing flood volumes and peak flows for frequent rainfall events. On the other hand, detention ponds may be necessary to reduce peak flows for longer return time rainfall events, but, because they are usually installed at the end of the drainage network, they do not always help mitigate flooding points.

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REFERENCES

ADASA (Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal). (2011). Resolução No 9, de 8 de abril de 2011, Diário Oficial do Distrito Federal, <https://www.adasa.df.gov.br/legislacao/resolucoes-adasa>.
ADASA (Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal). (2018). Manual de drenagem e manejo de águas pluviais. Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal, 1 edition, Brasília, DF.
Araújo, A. S. (2018). “Análise e proposição de medidas sustentáveis em drenagem urbana na região do Lago Norte – DF por meio de modelagem hidrológica-hidráulica.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Baptista, M. (2005). Técnicas compensatórias em drenagem urbana. Associação Brasileira de Recursos Hídricos, ABRH, 1 edition.
Barbosa, A., Fernandes, J., and David, L. (2012). “Key issues for sustainable urban stormwater management”, Water research, 46.
Beganskas, S., Ryan, R., Walters, E., Soro, M., Cushman, E., and Toran, L. (2020). “Coupling pcswmm and wasp to evaluate green stormwater infrastructure impacts to storm sediment loads in an urban watershed.” Journal of the American Water Resources Association (JAWRA), 57.
Beven, K. J. (2012). Rainfall-runoff modelling, Wiley-Blackwell, Hoboken, NJ, 2nd edition.
Bigonha, M. B. (2021). “Avaliação da drenagem no desenvolvimento da região do assentamento 26 de setembro” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Brasil (2005). “Resolução conama n° 357, de 17 de março de 2005.” Ministério do Meio Ambiente.
Brito, L. K. S. (2020). “Avaliação do impacto das características geomorfológicas e padrões de uso e ocupação do solo urbano no distrito federal no manejo de Águas pluviais.” M.S. thesis, Universidade de Brasília, Programa de Pós Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, Brasília.
Camuzi, V. T. M. (2017). “Análise da drenagem urbana no riacho fundo.” Bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Carvalho, D., Costa, M. E., Conserva, C., Andrade, L., and Koide, S. (2019). “Modelling water quantity in low impact development solution for stormwater management in residential area: a case study.” In 11th World Congress on Water Resources and Environment (EWRA 2019).
Ceolin, L. F. M. (2019). “Análise hidráulica-hidrológica da implantação de bacias de retenção e detenção em vicente pires.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
CHI (2023). “Pcswmm features.” Chiwater, <https://www.pcswmm.com/>. Accessed: 2023-01-05.
CONCREMAT (Concremat Engenharia e Tecnologia) (2009). Plano Diretor de Drenagem Urbana do Distrito Federal. Volume 5.
Costa, M. E. L., Carvalho, D. J., and Koide, S. (2021). “Assessment of pollutants from diffuse pollution through the correlation between rainfall and runoff characteristics using EMC and first flush analysis.” Water, 13(18), 2552.
de Paula, A. C. V. (2020). “Estudo experimental e modelagem da lagoa de detenção do Guará – DF: comportamento no amortecimento de cheias e na alteração da qualidade da água.” M.S. thesis, Universidade de Brasília, Programa de Pós Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, Brasília, DF.
de Vito, C. S. (2021). “Análise hidrológica do assentamento 26 de setembro considerando ocupação ordenada com implantação de medidas compensatórias.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
DF (Distrito Federal). (2009). Plano diretor de ordenamento territorial do Distrito Federal (PDOT) – lei complementar n° 803, 25 de abril de 2009.
Fernandes, C., Costa, M. E., and Koide, S. (2017). “Análise de problemas de novos loteamentos: estudo de caso, cidade estrutural - DF.” In XI Encontro Nacional de Águas Urbanas.
Ferrante, J. E. T., Rancan, L., and Netto, P. B. (2001). Olhares sobre o lago Paranoá. Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Brasília, DF.
Ferrigo, S., Távora, B., Minoti, R., Lima, J. E., and Koide, S. (2014). “Avaliação de possíveis impactos das mudanças climáticas e do uso do solo sobre a produção de sedimentos em bacia hidrográfica no distrito federal.” In XI Encontro Nacional de Engenharia de Sedimentos, 15.
Fileni, F. M., Costa, M. E. L., and Alves, C. M. A. (2019). “The application of LIDs in savanna region for mitigation of flooded areas.” RBRH, 24.
Genovez, A., Sartori, A., and Neto, F. (2005). “Classificação hidrológica de solos brasileiros para a estimativa da chuva excedente com o método do serviço de conservação do solo dos estados unidos parte 2: Aplicação.” Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 10(4), 19–29.
Gomes, C. I. D. (2015). “Avaliação da qualidade de águas pluviais lançadas por bacias de detenção em corpos hídricos no Distrito Federal, DF - Brasil.” In XXI SBRH – Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos.
Gomes, T. L. L. (2019). “Análise dos problemas de drenagem urbana no distrito federal: proposição de ampliação do uso da lagoa de detenção do guará.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Gonçalves, M., Zischg, J., Rau, S., Sitzmann, M., Rauch, W., and Kleidorfer, M. (2018). “Modeling the effects of introducing low impact development in a tropical city: A case study from Joinville, Brazil.” Sustainability, 10, 728.
Gonçalves, M. S. (2018). “Monitoramento e modelagem de telhados verdes como técnica de desenvolvimento urbano de baixo impacto.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Jehanzaib, M., Ajmal, M., Achite, M., and Kim, T.-W. (2022). “Comprehensive review: Advancements in rainfall-runoff modelling for flood mitigation.” Climate, 10(10), 147.
Kozak, C. (2020). “Non-point source pollution assessment based on event driven influence.” Ph.D. thesis, Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental, Curitiba, PR.
Li, Q., Wang, F., Yu, Y., Huang, Z., Li, M., and Guan, Y. (2019). “Comprehensive performance evaluation of LID practices for the sponge city construction: A case study in guangxi, china.” Journal of Environmental Management, 231, 10–20.
Macedo, M., Oliveira, T., Oliveira, T., Junior, M., Brasil, J., Do Lago, C., and Mendiondo, E. (2021). “Evaluating low impact development practices potentials for increasing flood resilience and stormwater reuse through lab-controlled bioretention systems.” Water Science and Technology, 84.
Menezes, P. H. B. J. (2010). “Avaliação do efeito das ações antrópicas no processo de escoamento superficial e assoreamento na bacia do lago paranoá.” M.S. thesis, Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Brasília, DF.
Niazi, M., Nietch, C., Maghrebi, M., Jackson, N., Bennett, B., Tryby, M., and Massoudieh, A. (2017). “Storm water management model: Performance review and gap analysis.” J. Sustainable Water Built Environ., 3, 04017002.
NOVACAP (Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil). (2012). Nota sobre as bacias de detenção do DF. <http://www.novacap.df.gov.br/nota-sobre-as-bacias-de-detencao-do-df/>. Accessed: 2023-01-05.
NOVACAP (Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil). (2019). Termo de Referência e Especificações para elaboração de projetos de sistema de drenagem pluvial no Distrito Federal.
Nowogoński, I. (2021). “Runoff volume reduction using green infrastructure.” Land, 10(3), 297.
Nunes, G. (2016). “Aplicação do modelo swat no estudo hidrológico e de qualidade da água da bacia do Lago Paranoá – DF.” M.S. thesis, Universidade de Brasília, Programa de Pós Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, Brasília, DF.
Nunes, G., Minoti, R., and Koide, S. (2020). “Mathematical modeling of watersheds as a subsidy for reservoir water balance determination: The case of Paranoá Lake, Federal District, Brazil.” Hydrology, 7.
Oliveira, A., Costa, M. E., Carvalho, C., Souza, F., Bezerra, M., and Koide, S. (2017). “Avaliação de usos de técnicas compensatórias em sub bacia do Lago Paranoá – Brasília - DF.” In XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos.
Pour, S. H., Wahab, A. K. A., Shahid, S., Asaduzzaman, M., and Dewan, A. (2020). “Low impact development techniques to mitigate the impacts of climate-change-induced urban floods: Current trends, issues and challenges.” Sustainable Cities and Society, 62, 102373.
Reatto, A., Éder de Souza Martins, Farias, M. F. R., da Silva, A. V., and de Carvalho Jr, O. A. (2004). “Mapa Pedológico Digital - SIG Atualizado do Distrito Federal Escala 1:100.000 e uma Síntese do Texto Explicativo.” Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Planaltina, DF.
Rossman, L. and Huber, W. (2016a). Storm Water Management Model Reference Manual Volume I, Hydrology. U.S. EPA Office of Research and Development, Washington, DC, EPA/600/R-15/162A.
Rossman, L. and Huber, W. (2016b). Storm Water Management Model Reference Manual Volume III, Water Quality. U.S. EPA Office of Research and Development, Washington, DC, EPA/600/R-15/162A.
Rossman, L. A. (2010). Storm Water Management Model – User’s Manual Version 5.0. National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, CINCINNATI, OH 45268, U.S.A. Traduzido para a língua portuguesa (versão brasileira) por Laboratório de Eficiência Energética e Hidráulica em Saneamento Universidade Federal da Paraíba, UFPB, BRASIL.
Silva, E. C. B. (2016). “Avanço da urbanização em Vicente Pires – DF, análise da rede de drenagem associada a medidas compensatórias utilizando o modelo swmm e abc.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Sousa, D. M. G. and Lobato, E. (2021). Latossolos. Bioma Cerrado, <https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/tematicas/bioma-cerrado/solo/tipos-de-solo/latossolos>. Accessed: 2023-01-05.
Sörensen, J. and Emilsson, T. (2018). “Evaluating flood risk reduction by urban blue-green infrastructure using insurance data.” Journal of Water Resources Planning and Management, 145.
Tsuji, T., Costa, M. E., and Koide, S. (2019). “Diffuse pollution monitoring and modelling of small urban watershed in brazil cerrado.” Water Science and Technology, 79.
Tucci, C. E. M. (2007). Hidrologia: ciência e aplicação. ABRH.
Volken, N. J. (2018). “Avaliação hidráulica e hidrológica de bacias de detenção: estudo de caso da bacia do Guará II – DF.” bachelor’s thesis, Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Brasília, DF.
Zanandrea, F. and Lopes da Silveira, A. L. (2018). “Effects of lid implementation on hydrological processes in an urban catchment under consolidation in brazil.” Journal of Environmental Engineering, United States, 144.

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Pages: 123 - 134

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Published online: Aug 3, 2023

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Márcio Bittar Bigonha [email protected]
Post-Graduate Program in Environmental Technology and Water Resources (PTARH), Univ. of Brasilia, Brazil. Email: [email protected]
Maria Elisa Leite Costa, D.Sc.
Post-Graduate Program in Environmental Technology and Water Resources (PTARH), Univ. of Brasilia, Brazil
Daniela Junqueira Carvalho
Post-Graduate Program in Environmental Technology and Water Resources (PTARH), Univ. of Brasilia, Brazil
Thiago Lappicy Lemos Gomes
Post-Graduate Program in Environmental Technology and Water Resources (PTARH), Univ. of Brasilia, Brazil
Sergio Koide, D.Sc.
Post-Graduate Program in Environmental Technology and Water Resources (PTARH), Univ. of Brasilia, Brazil

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