Exercícios Élio Lemos

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GNE 120 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM I Prof. Elio Lemos da Silva 
 
EXERCÍCIOS – Parte 1 
Segundo semestre de 2014 
 
 
1) Coletou-se uma amostra na superfície de um solo, com anel volumétrico de diâmetro 6,95 
cm e altura 8,20 cm. O peso úmido da amostra foi de 509,40 g e após 48 horas em estufa 
a 105 0C, seu peso permaneceu constante e igual a 434,20 g. Qual a densidade global 
desse solo? Qual sua umidade na base de peso e de volume? 
 
2) Coletou-se 210 kg de um solo com umidade de 0,190 g/g. Determine o valor da massa de 
sólidos e o da massa de água desse solo. 
 
3) Um vaso contém 20 litros de solo com porosidade total de 53% e grau de saturação de 
60%. Qual o volume necessário de água para saturar esse solo? 
 
4) Um recipiente cilíndrico de 0,60 m de diâmetro, contendo 200 litros de solo com 
capacidade de campo 0,31cm3/cm3 , inicialmente saturado, perdeu 150 mm de água por 
drenagem. Qual a porosidade total desse solo ? 
 
5) Um pesquisador necessita de uma amostra de solo seco, com exatamente 125 g , e dispõe 
desse solo com umidade de 20% com base em volume. Os dados que tem são: porosidade 
total 50% e densidade média das partículas 2,67 g/cm3 . Qual deverá ser a massa úmida? 
 
6) Dados: volume de solo = 5,0 L; grau de saturação = 0,450; densidade global=1,210 g/cm3; 
densidade média das partículas = 2,650 g/cm3. Determine: a) umidade com base em volume; 
b)umidade com base em peso; c)massa de sólidos; d)massa de água. 
 
7) Dados: espessura da camada de solo= 40 cm; grau de saturação= 50%; porosidade total= 
50%; capacidade de campo = 0,360 cm3/cm3. Determine a lâmina necessária de água para 
que o solo atinja a sua capacidade máxima de retenção. 
 
8) Um tensiômetro de 100 cm de comprimento total , com manômetro digital e leitura em kPa, 
é instalado verticalmente no solo. Pergunta-se : a) Qual a leitura do manômetro quando o 
potencial matricial for de -25 kPa.? b) Qual a leitura quando o solo estiver saturado? 
 
9) Instalou-se tensiômetros de manômetro mecânico a 45 cm e 55 cm de profundidade no 
solo, nos pontos A (de cima) e B. O tensiômetro A, de 60 cm de comprimento, apresentou 
leitura de 21 kPa. Considerando que não está havendo fluxo de água entre os pontos 
considerados, determine leitura no tensiômetro B que tem 70 cm de comprimento. 
 
10) Instalou-se tensiômetros a uma profundidade z= 0,45 m no solo, nos pontos A e B, 
distantes de 0,50 m. O tensiômetro A, da esquerda, é de manômetro mecânico e o B é de 
coluna de Hg. O tensiômetro A, de 0,60 m de comprimento, apresentou leitura de 20 kPa. 
Sabendo-se que o gradiente de potencial total entre os pontos em estudo é de -0,40 cm/cm 
( fluxo de A para B), determine a altura da coluna de Hg no tensiômetro B. Obs. a 
distância do nível de Hg no recipiente ao solo é de 0,20 m. 
 
11) Instalou-se tensiômetros a 40 cm e 55 cm de profundidade no solo, nos pontos A (de 
cima) e B. O tensiômetro A é digital e o B é de coluna de mercúrio. O tensiômetro A tem 
60 cm de comprimento e apresentou leitura de -35 kPa. Sabendo-se que o gradiente de 
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potencial total entre os planos em estudo é de 0,30 cmca/cm, determine a elevação de Hg 
no tensiômetro B. Obs.: 1) distância horizontal desprezível entre os pontos em estudo; 2) 
potencial osmótico do ponto A igual ao do ponto B; 3) distância de 15 cm entre o nível de 
Hg no recipiente e o solo. 
 
12) Um tensiômetro digital de 60 cm de comprimento, com leitura em kPa, é instalado 
verticalmente num solo que apresenta a seguinte equação de retenção: 
( )  ψ×++=θ
−
m208,0
524,11325,0195,0
328,0
, com θ em cm3/cm3 e Ψm em kPa 
Pergunta-se: a) Qual a leitura no tensimetro quando o solo apresentar umidade de 0,280 
cm3/cm3? b) Qual a leitura quando o solo estiver saturado? 
 
 
13) Instalou-se tensiômetros digitais de comprimento 45 cm, a 30 cm de profundidade, em 
um solo não salino, nos pontos A (da esquerda) e B, distantes de 40 cm. A umidade do solo 
no ponto A é de 0,280 cm3/cm3. Sabendo-se que o gradiente de potencial total entre os 
pontos em estudo é de 0,045 kPa/cm, determine a leitura no tensiômetro B. Considere a 
equação do exercício anterior. 
 
 
14) Considerando a equação de retenção abaixo: 
 
( )



 ×++=
−
ψθ m032,01375,0110,0
754,1 430,0
 
 em que: θ = cm3/cm3 e ψ m = cm.c.a. 
a) Determine o teor de água ainda existente no solo quando tensiômetros indicarem um 
potencial matricial médio de –800 cm.c.a.; 
b) Determine a leitura de um tensiômetro digital, de 60 cm de comprimento, com leitura 
em kPa, quando o teor de água no solo for de 0,255 cm3/cm3. 
 
 
 
15) Um produtor quer usar tensímetros de punção para manejo de seu sistema de irrigação 
por Pivô central que repõe 12 mm de água em cada aplicação. A capacidade de campo do 
solo é de 0,330 cm3/cm3, a profundidade efetiva das raízes 30,0 cm e o comprimento dos 
tensiômetros 45 cm. Considerando a equação de retenção dada abaixo, com umidade em 
cm3/cm3 e potencial matricial em kPa, qual deve ser a leitura dos tensímetros no momento 
de irrigar? 
( ) 





×++=
−
ψθ m1303,1
514,11409,0215,0
339,0
 
 
16) Um produtor usando tensiômetros digitais para o manejo de sua irrigação aciona o sistema 
com a leitura média dos tensiômetros de -25kPa. A capacidade de campo do solo é de 
0,335 cm3/cm3, a profundidade efetiva das raízes é de 30,0 cm e o comprimento dos 
tensiômetros é de 45 cm. Considerando a equação de retenção do exercício anterior, 
determine a lâmina reposta em cada irrigação. 
 
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17) Considerando para uma cultura X, uma ETm* de 5,0 mm/dia e uma profundidade efetiva 
do sistema radicular de 0,45 m, calcule o turno de rega para essa cultura em um solo 
cujas características são dadas a seguir e que deve ser irrigado quando apresentar 55% 
de água disponível. 
Camada (cm) CC. (% vol.) PMP (% vol.) 
0-15 
15-30 
30-60 
35,2 
20,3 
19,4 
21,6 
10,6 
9,3 
 
18) Determine a lâmina líquida máxima de irrigação para uma lavoura a partir dos seguintes 
dados: ETm*=4,8 mm/dia; coeficiente de cultura=0,90; Água disponível total = 180 
mm/m; profundidade efetiva do sistema radicular= 0,40m; fator de disponibilidade = 
0,45. 
 
19) Determine a lâmina líquida de irrigação para uma cultura a partir dos seguintes dados: 
evapotranspiração de referência =3,6 mm/dia; coeficiente de cultura= 0,85; porosidade 
total do solo= 52%; densidade global = 1,27 g/cm3; capacidade de campo = 0,315 g/g; 
umidade crítica = 0,220 g/g; profundidade efetiva das raízes = 30 cm; ETm*= 5,0 
mm/dia. 
 
20) Um produtor pretende irrigar 10 ha de uma cultura que apresenta consumo máximo 
(ETm*) de 5,5 mm/dia. A eficiência de irrigação é de 85% e a jornada de trabalho de 16 
horas por dia. Qual deve ser a vazão mínima disponível de forma a se evitar construção de 
reservatório? 
 
21) Um produtor pretende irrigar 10,0 ha de uma cultura com ET*m =5,0 mm/dia e tem o 
direito de captar até 10,0 L/s de um curso d’água. Considerando uma eficiência de 
irrigação de 80%, determine a jornada mínima de trabalho para que ele consiga irrigar 
sem necessidade de construir reservatório. 
 
 
22) Determine o turno de rega e a lâmina líquida máxima de irrigação a partir dos seguintes 
 dados: Potencial matricial crítico ( ψm*)= -50 kPa; capacidade de campo (Өcc) = 0,365 
 cm3/cm3; prof. efetiva do sist. radicular= 30 cm; ETm*= 4,3 mm/dia; equação deretenção com θ em cm3/cm3 e ψm em kPa 
( ) 





×++=
−
ψθ m1303,1
514,11409,0215,0
339,0
 
23) Dados: fator de disponibilidade (f)=0,60; capacidade de campo (Өcc) = 0,365 cm3/cm3; 
equação de retenção do exercício anterior. 
Determine: a) potencial matricial crítico; b) leitura de um tensiômetro digital de 50 cm 
de comprimento no momento de irrigação. 
 
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24) Determine a percentagem da água disponível total utilizada pela cultura a partir dos 
seguintes dados: potencial matricial crítico ( ψm*)= -50 kPa; capacidade de campo (Өcc) 
= 0,335 cm3/cm3; equação de retenção do exercício anterior 
 
 
25) Com os dados de um infiltrômetro de cilindro único, abaixo, estime: a) infiltrabilidade 
básica; b) tempo necessário para o solo atingir a infiltrabilidade básica. 
T (min) 0 0,09 0,70 2,33 6,53 8,83 14,00 21,73 30,73 
Régua (mm) 75 70 65 60 55(74.2) 70 65 60 55 
I (mm) ---- ----- ------ ------ ----- ----- ------ ------ ------ 
 
 
 
26) Considerando: I = 4,2 T 0,42 ; ( I = mm; T= min.), determine: 
a) capacidade de infiltração básica; 
b) lâmina infiltrada no intervalo entre 30 e 40 min; 
c) infiltrabilidade aos 35 min. 
d) infiltração aos 35 min. 
e) Tempo necessário para o solo atingir a infiltrabilidade básica. 
 
27) Estime, com os dados abaixo, as equações de infiltração ( acumulada e infiltrabilidade), 
considerando um fator de correção de 0,70. 
 
T (min) 0 0,95 2,65 4,70 7,30 10,05 13,13 16,42 20,00 
I (mm) 0 5 10 15 20 24,9 29,9 34,8 39,8