Exercício de Solo

Prévia do material em texto

18 
1. Coletou-se uma amostra de solo à profundidade de 60cm, com anel volumétrico de 
diâmetro de 7,5cm. O peso úmido do solo foi 560g e após 48 horas em estufa à 105C, 
seu peso permaneceu constante e igual a 458g. Qual a densidade global do solo? Qual 
sua umidade na base de massa e de volume? 
 
2. O solo da amostra do problema anterior, após 48 horas em estufa à 105C foi colocado 
em uma proveta contendo 100 cm3 de água. Leu-se então, na proveta, um volume de 
269 cm3 . Qual a densidade das partículas do solo? 
 
3. Qual a porosidade total, a porosidade livre de água e o grau de saturação relativa da 
amostra do problema anterior? 
 
4. Coletou-se uma amostra de solo com anel volumétrico de 200 cm3, a uma profundidade 
de 10 cm. Obteve-se m= 332g e ms=281g. Após a coleta, fez-se um teste de 
compactação do solo, passando sobre ele um rolo compressor. Nova amostra coletada 
com o mesmo anel e a mesma profundidade apresentou: m=360g e ms=305g. 
Determine antes e depois da compactação: a densidade global, U,  e a porosidade 
total. Considere a densidade das partículas do solo igual a 2,7g/cm3. 
 
5. Um pesquisador necessita de exatamente 100g de um solo seco, e dispõe de uma 
amostra úmida com =0,250 cm3/cm3 e g = 1,2g/cm
3. Quanto solo úmido deve pesar 
para obter o peso de solo seco desejado? 
 
6. A umidade média de um perfil de solo até a profundidade de 60cm é de 38,3% em 
volume. Qual a altura d’água armazenada nesta camada? 
 
7. Dada uma extensão de solo de 10ha, considerada homogênea quanto à densidade global 
e à umidade até os 30cm de profundidade, qual a massa de solo seco, em toneladas, 
existentes na camada 0-30cm de profundidade? A umidade do solo é de 0,2g/g e sua 
densidade global 1,7g/cm3. Quantos litros de água estão retidos pela mesma camada do 
solo? 
 
 19 
8. Um solo de 80cm do profundidade tem um  = 0,13 cm3/cm3. Calcular a quantidade de 
água que deve ser adicionada para trazer a umidade volumétrica do solo à capacidade de 
campo, sendo cc = 0,30 cm3/cm3. 
 
9. Um solo tem uma umidade inicial de 0,10 cm3/cm3. Que profundidade uma chuva de 10 
cm umedecerá o solo, considerando a umidade volumétrica do solo na capacidade de 
campo igual a 0,30 cm3/cm3? 
 
10. No mesmo solo do exercício anterior, quanta água é necessária para umedecer o solo 
até a profundidade de 125 cm? 
 
11. A umidade de um solo à capacidade de campo é 0,30 cm3/cm3. Sua umidade inicial 
(%. massa) e sua densidade global variam com a profundidade e seus valores são 
dados na tabela abaixo. Assumindo que a densidade absoluta da água é 1,0 g/cm3, 
calcular a profundidade de penetração de uma chuva de 5cm. 
 
Incremento de Profundidade 
(cm) 
Umidade à Base de Massa 
(g/g) 
Densidade Global 
(g/cm3) 
0 - 5 
5 - 20 
20 - 80 
80 - 100 
0,05 
0,10 
0,15 
0,17 
1,2 
1,3 
1,4 
1,4 
 
12. Os dados da tabela da página seguinte são valores médios de  obtidos com uma sonda 
de nêutrons numa terra roxa estruturada, em local plano, com cultura de milho. Todas 
as leituras foram feitas às 8 horas. Pede-se: 
 
a) desenhar em um só gráfico os perfis de umidade de cada dia; 
b) calcular o armazenamento de água em cada dia, até a profundidade de 120cm; 
c) calcular as variações de armazenagem entre cada leitura; 
d) sabendo-se que houve apenas uma chuva após a leitura do dia 03/06, calcular a 
evapotranspiração da cultura, em mm/dia, para cada período de 28/05 a 03/06. 
 20 
e) no período de 28 a 31/05, calcular a contribuição de cada camada de 15cm na 
evapotranspiração da cultura; 
f) imaginando que a mesma taxa média de evapotranspiração ocorrida no período de 
28/05 a 03/06 continue no período de 03/06 a 06/06, calcular a quantidade de água 
recebida pelo solo através da chuva do dia 03/06, que foi de muita curta duração. 
 
Profundidade 28/05 31/05 03/06 06/06 
0 - 15 
15 - 30 
30 - 45 
45 - 60 
60 - 75 
75 - 90 
90 - 105 
105 - 120 
0,331 
0,368 
0,410 
0,484 
0,439 
0,421 
0,396 
0,370 
0,319 
0,351 
0,393 
0,474 
0,432 
0,418 
0,396 
0,371 
0,301 
0,343 
0,379 
0,468 
0,428 
0,415 
0,395 
0,371 
0,405 
0,423 
0,431 
0,477 
0,426 
0,413 
0,396 
0,370 
 
13. Sendo dados: 
 
Capacidade de campo = 22g de água / 100g de solo 
Ponto de murchamento permanente = 11g de água / 100 g de solo 
Profundidade efetiva do sistema radicular = 30cm 
Densidade global = 1,4 g/cm3 
Fator de disponibilidade = 0,6 
Evapotranspiração máxima = 4,6 mm/dia 
 
Pede-se: 
a) disponibilidade total de água; 
b) disponibilidade real de água; 
c) a capacidade total de água; 
d) a capacidade real de água; 
e) a frequência de irrigação e a lâmina líquida; 
f) a umidade a base de volume na qual se deve proceder nova irrigação; 
g) qual será a lâmina líquida, caso se adote uma frequência de 4 dias; 
 21 
h) qual a lâmina bruta a ser aplicada nos casos (c) e (e), supondo uma eficiência de 
80%. 
 
14. Sendo dados: 
 
 Umidade à capacidade de campo: = 0,23 cm3/cm3 
 Umidade no momento da irrigação = 0,12 g/g 
 Densidade global do solo = 1,2 g/cm3 
 Profundidade efetiva do sistema radicular = 50cm 
 
Pede-se: 
O volume de água a aplicar por irrigação, em m3/ha, mm, 1/m2 
 
15. Dois solos A e B têm a mesma porosidade total. Suas curvas características ( x m) 
são apresentadas a seguir. Pergunta-se: 
 
a) que solo apresenta maior macroporosidade? 
b) que solo tem maior microporosidade? 
c) que solo retêm mais água na capacidade do campo? 
 
16. Duas parcelas iguais de dois solos A e B, cujas curvas de retenção são mostradas a 
seguir, são cultivadas com uma mesma cultura. Assumindo que: 
 
 - Em ambas as parcelas a evapotranspiração é a mesma, constante com o tempo e 
igual a 3% da umidade a base de volume por dia. 
 - Em ambas as parcelas cc corresponde à tensão de 1/3 atm. 
 22 
 - Em ambas as parcelas sempre se faz irrigação quando o solo atinge uma tensão 
média de 3 atm. 
 
Pede-se: 
a) estimar o turno do rega para ambas as parcelas. 
b) comparar a umidade volumétrica média dos solos das duas parcelas num mesmo gráfico 
de  versus tempo, indicando os tempos de irrigação por flechas. 
 
17. Observando o sistema esquematizado na figura abaixo, calcule: 
 
a) o potencial total da água nas seções 1 e 2, tomando com referência o ponto A; 
b) o gradiente de potencial ao longo da coluna; 
c) a densidade de fluxo, sabendo-se que a coluna é cilíndrica, de 20 cm de diâmetro, 
que por ela passam 200ml em 10 minutos; 
d) a condutividade hidráulica saturada. 
 
18. No esquema da figura a seguir, o medidor de vácuo está lendo 260cm H2O. Não 
havendo movimento de água entre os pontos A e B, pergunta-se: 
 
a) qual o valor do potencial matricial no ponto B? 
b) qual o valor da coluna de mercúrio do manômetro do tensiômetro A? 
 23 
c) qual o valor do potencial total nos pontos A e B? 
d) qual o valor do potencial matricial no ponto C? 
e) existe movimento de água entre A e C? 
f) sendo a condutividade hidráulica média desta camada (entre A e C) igual a 0,01 
cm/dia, qual o valor da densidade de fluxo entre estes dois pontos? Qual o seu 
sentido? 
 
19. Um solo homogêneo foi umedecido até a profundidade do 200cm, a superfície foi 
coberta e o teor de água  = (z) determinado em t = 24h e t = 40h. Um planímetro foi 
usado para determinar a lâmina de água drenada (área hachurada da figura) através do 
plano z = 135cm, fornecendo o valor de 2,0cm de água. Tensiômetros instalados a 120 e 
150cm indicam os seguintes potenciais matriciais: 
 
m 
a 120 cm de profundidade 
m 
a 150 cm de profundidade 
t = 24h - 36 cm - 29 cm 
t = 40h - 40 cm - 32 cm 
 
Pede-se 
a) qual é o gradiente de potencial a 135cm para t = 24 horas e t = 40 horas ? 
b) ache o gradiente de potencial médio entre 24 e 40 horas e calcule a condutividade 
hidráulica para o períodode tempo de 24 à 40 horas. 
 24 
 
20. Num teste de infiltração foram obtidos as leituras mostradas no quadro abaixo. 
Determinar a equação de infiltração acumulada usando papel de di log, a equação de 
infiltração instantânea a partir da equação de infiltração acumulada, e a infiltração básica 
do solo. 
 
TEMPO 
(min) 
LEITURA 
(cm) 
0 10 
5 8.5 
10 8.0/10* 
15 9.6 
20 9.4 
30 8.9 
45 8.4 
60 7.9/10* 
90 9.4 
120 8.8 
150 8.2 
* Recolocou-se água no cilindro central até elevar o seu nível à profundidade do 10cm a 
partir da superfície do solo. 
 
 25 
21. Sendo dada a equação de infiltração instantânea VI = 2,33 . T-0,4 sendo VI em cm/h e 
T em horas, achar a equação de infiltração acumulada, correspondente para I em mm e T 
em minutos. 
 
 
RESPOSTAS 
 
1) dg = 1,38 g/cm3; U = 22,3%;  = 30,8% 
 
2) dg = 2,71 g/cm3 
 
3) Porosidade total = 49,1%. 
 Porosidade livre de água = 18,3%. 
 Grau de saturação relativa = 62.7% 
 
4) Antes Depois 
 dg = 1,405 g/cm3 dg = 1,525 g/cm3 
 U = 18,1 % U = 18,0 % 
  = 25,5 %  = 27,5 % 
 Porosidade = 48,0 % Porosidade = 43,5 % 
 
5) 120,8 g 
 
6) 229,8 mm 
 
7) 51.000 toneladas; 1,02 x 107 litros 
 
8) 136 mm 
 
9) 50 cm 
 
10) 250 mm 
 
11) 34 cm 
 26 
 
12) a) 
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8
umidade (cm3/cm3)
p
ro
fu
n
d
id
a
d
e
 (
c
m
)
28/Mai
31/Mai
03/Jun
06/Jun
 
 
 b) (28/05) = 482,85 mm; (31/05) = 473,l0 mm; (03/06) = 465,00 mm; 
 (06/06) = 501,15 mm 
 c) (28/05) até (31/05) = - 9,75 mm 
 (31/05) até (03/06) = - 8,10 mm 
 (03/06) até (06/06) = +36,15 mm 
 d) (28/05) até (31/05) = 3,25 mm/dia 
 (31/05) até (03/06) = 2,7 mm/dia 
 (26/05) até (03/06) = 2,975 mm/dia 
 e) ( 0 - 15) = 1,8 mm; (15 - 30) = 3,55mm; (30 - 45) = 2,55mm; (45 - 60) = 1,5 mm; 
 (60-75) = 1,05mm; (75 - 90) = 0,45 mm; (90-105) = 0 mm; (105-120) = - 0,15 mm. 
 
 f) 45,075 mm 
 
13) a) DTA = 154 mm de água/m de solo; b) DRA = 92,4 mm de água/m de solo; 
 c) 46,2 mm; d) DRA = 27,72mm; e) Freq.= 6 dias; h=27,6mm; 
 f)  = 21,56%; g) h = 18,4 mm; h) h(c) = 34,5 mm e h(e) = 23 mm 
 
14) 43mm; 43 1/m2; 430 m3/ha 
 
15) a) A; b) B; c) B 
 27 
16) a) TR(A) = 8 dias; TR(B) = 3 dias 
 
b) 
 
17) a)  T1 = 0 cm H2O;  T2 = - 10 cm H2O; 
 b) - 0,5 cm/cm 
 c) 3,82 cm3/cm2/h 
 d) 7,64 cm/h 
 
18) a) mB = -180 cm H2O; 
 b) h = 19,84 cm; 
 c) T(A) = T(B) = - 230 cm H2O 
 d) mc = -26 cm H2O 
e) Sim. 
f) q = 0,0413 cm/dia, fluxo de C para A 
 
19) a) dH/dZ(24) = 0,767 cm/cm; dH/dZ(40) = 0,733 cm/cm; 
b) dH/dZ(médio) = 0,75 cm/cm; K = 0,167 cm/h 
 
20) I (mm) = 8,0 T0,4 (min) 
 VI = (mm/h) = 190,6 T-0,6 (min) 
 VIB = (mm/h) = 12 mm/h 
 
 28 
1
10
100
1 10 100 1000
T (min)
I 
(m
m
)
 
tg   0,40 
 
21) I (mm) = 3,33 . T0,6 (min) 
 
FONTE DE CONSULTA 
Apostila da disciplina LFM7I5 - Água no Sistema Solo-Planta-Atmosfera - Prof. PAULO 
LEONEL LIBARDI.