Assessment of rainwater harvesting system through continuous simulation with sub-daily data

ABSTRACT A rainwater harvesting system, designed for non-potable water uses, can be helpful for runoff generation control. To evaluate this, sub-daily time steps for monitoring and continuous simulations are important tools. Therefore, this paper shows a performance assessment of a rainwater harvesting system for both roof runoff control (maximum flow rate and drained volume) and to meet water demand, from data obtained in a monitoring apparatus and also from continuous simulation using 1-minute time steps data. The model SWMM was calibrated and validated for both a roof and a monitoring apparatus during the monitored period 2018-2019. Thereafter, continuous simulations were accomplished using rainfall, evaporation, and demand time series. For this stage, data satisfied nearly seven years (2014-2020) containing one-minute time step values. Results have shown the control is influenced by the combined action of the first-flush diverter and rainfall regime and was shown to be greater at maximum flow rate than volume. RESUMO O sistema de aproveitamento de águas da chuva, concebido para usos da água não-potáveis, pode ser útil no controle da geração de escoamentos superficiais. Para avaliar isto, intervalos de tempo sub-diários no monitoramento e simulações contínuas são ferramentas importantes. Portanto, este artigo mostra a avaliação do desempenho do sistema de aproveitamento de águas da chuva, tanto para controle do escoamento superficial de um telhado (vazão máxima e volume) como para atender a demanda de água, a partir de dados obtidos em um aparato de monitoramento e também de simulação contínua utilizando dados discretizados com passo de tempo de 1minuto. O modelo SWMM foi calibrado e validado para um telhado e para o aparato de monitoramento, no período monitorado de 2018 a 2019. Posteriormente, foram realizadas simulações contínuas utilizando séries temporais de precipitação, evaporação e de demanda, de quase sete anos (2014-2020). Os resultados mostraram que o controle é influenciado pela ação combinada do dispositivo de descarte das primeiras águas e do regime pluviométrico, tendo sido maior na vazão máxima do que no volume.