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Manual do SWMM BRASIL (arquivo PDF)

Programa SWMM BRASIL (arquivo EXE)

O que é o EPA SWMM?

O Storm Water Management Model – SWMM (Modelo de Gestão de Drenagem Urbana – SWMM), da U. S. Environmental Protection Agency (US EPA), é um modelo dinâmico chuva-vazão, utilizado para a gestão de drenagem urbana, que simula a quantidade e a qualidade do escoamento superficial, especialmente em áreas urbanas. Pode ser utilizado para a simulação de um único evento chuvoso, para uma simulação contínua de longo prazo, bem como para a drenagem de águas residuárias. O componente relativo ao escoamento superficial do SWMM opera com um conjunto de sub-bacias hidrográficas que recebem precipitações e geram escoamentos e cargas poluidoras. O módulo de transporte hidráulico do SWMM simula o percurso destas águas através de um sistema composto por tubulações, canais, dispositivos de armazenamento e tratamento, bombas e elementos de regulação. O SWMM acompanha a evolução da quantidade e da qualidade do escoamento dentro de cada sub-bacia, assim como a vazão, a altura de escoamento e a qualidade da água em cada tubulação e canal, durante um período de simulação composto por múltiplos intervalos de tempo.

É amplamente utilizado em várias partes do mundo, para o planejamento, análises e projetos de sistemas de drenagem de águas pluviais em áreas urbanas, sistemas coletores de águas residuárias (sejam eles separados, unitários ou mistos), com muitas aplicações, também, em áreas não urbanas. A edição atual, que corresponde à quinta versão do programa, é um código re-escrito completamente a partir de edições anteriores. Funcionando sob a plataforma Windows®, o SWMM 5 proporciona um ambiente integrado, que permite a entrada de dados para a área de estudo, simular o comportamento hidrológico, hidráulico, estimar a qualidade da água e visualizar os resultados da modelagem em uma grande variedade de formatos. Como exemplos, podem-se citar: áreas de drenagem codificadas por meio de cores; mapas de sistemas de coletores de água; gráficos e tabelas de séries temporais; diagramas de perfil e análises estatísticas de frequência. A atual tradução do SWMM para o portugês é referente à versão original em inglês 5.00.22.

Capacidade da Modelagem

O SWMM considera distintos processos hidrológicos que produzem escoamentos procedentes de áreas urbanas. Entre estes se encontram:

Precipitações variáveis no tempo.
Evaporação de águas empoçadas.
Acumulação e degelo da neve.
Interceptação de precipitações por armazenamento em depressões.
Infiltração das precipitações em camadas do solo não saturadas.
Percolação da água infiltrada nas camadas dos aquíferos.
Troca de fluxo entre os aquíferos e o sistema de drenagem.
Modelagem do fluxo superficial por meio de reservatórios não-lineares.
Captação e retenção das precipitações e dos escoamentos em diversos dispositivos de baixo impacto.

A variabilidade espacial, em todos estes processos, é obtida dividindo-se uma determinada área de estudo em áreas de captação de água, menores e homogêneas, denominadas sub-bacias, cada uma com sua própria fração de sub-áreas permeáveis e impermeáveis. O escoamento superficial é conduzido entre as diversas sub-áreas, entre as diferentes sub-bacias ou entre os pontos de entrada de um sistema de drenagem.

Além disso, o SWMM possui um conjunto versátil de ferramentas de modelagem hidráulica, utilizadas para conduzir o fluxo decorrente do escoamento superficial e das contribuições externas de vazão, através de uma rede de tubulações, canais, dispositivos de armazenamento e tratamento da água, e demais estruturas. Estas ferramentas proporcionam a capacidade de:

Manipular redes de tamanho ilimitado.
Utilizar uma ampla variedade de geometrias para os condutos, tanto abertos como fechados, assim como para os canais naturais.
Modelar elementos especiais como unidades de armazenamento e tratamento, divisores de fluxo, bombas, vertedores e orifícios.
Considerar escoamentos externos quanto à qualidade e quantidade, sejam eles superficiais ou provenientes de trocas com aquíferos; infiltrações no sistema de drenagem devido à precipitação RDII (Rainfall-Dependent Infiltration/Inflow); águas residuárias em tempos secos (sistemas unitários ou mistos de drenagem) e outros definidos pelo usuário.
Utilizar tanto o método da onda cinemática como o método completo da onda dinâmica para a propagação dos fluxos.
Modelar distintos regimes de fluxo, tais como remanso, entrada em carga, fluxo reverso e alagamentos.
Aplicar controles dinâmicos, definidos pelo usuário, para simular o funcionamento das bombas, a abertura de orifícios ou a posição da crista de vertedores.

Além de modelar a geração e transporte do escoamento superficial, o SWMM também pode estimar a produção e a evolução de cargas de agentes poluentes associadas a este tipo de escoamento. Os processos seguintes podem ser modelados para qualquer número de substâncias associadas à qualidade da água definidas pelo usuário:

Acumulação do poluente durante o tempo seco, para diferentes usos do solo.
Lixiviação do agente poluente como função do tipo de uso do solo.
Contribuição direta decorrente da própria chuva.
Redução da poluição acumulada devido à limpeza da rua.
Redução da carga de poluentes arrastados pela enxurrada devido a boas práticas de manejo (BMPs).
Entrada de águas residuárias em tempo seco e outras contribuições externas especificadas pelo usuário em qualquer ponto do sistema de drenagem.
Propagação de substâncias associadas à qualidade da água ao longo do sistema de drenagem.
Redução na concentração do poluente por meio de tratamentos em reservatórios ou devido a processos naturais em tubulações e canais.

Aplicações Típicas do SWMM

Desde a sua criação, o SWMM tem sido utilizado em milhares de estudos de redes de drenagem, tanto de águas residuárias como de águas pluviais. Entre as aplicações típicas podem-se mencionar:

Concepção e dimensionamento de componentes da rede de drenagem para controle de inundações.
Dimensionamento de estruturas de retenção e acessórios, para o controle de inundações e a proteção da qualidade das águas.
Delimitação de zonas de inundação em leitos naturais.
Concepção de estratégias de controle para minimizar o transbordamento de sistemas unitários e mistos.
Avaliação do impacto de contribuições e infiltrações sobre o transbordamento de sistemas de drenagem de águas residuárias.
Geração de poluição difusa para estudos de lançamento de efluentes (carga de contaminantes).
Avaliação da eficácia das BMPs (Boas Práticas de Manejo) para reduzir o carreamento de poluentes durante a chuva.

Última atualização: quinta-feira, 26 de junho de 2025