CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
CAMPUS FREDERICO WESTPHALEN 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL 
RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS 
 
 
 
 
 
ANDRIELI TELLES 
DJENIFFER DUTELL 
JAKSON SILVA 
THAIS CARMINATTI 
 
 
 
 
 
 
 ​CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE SOLO SATURADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FREDERICO WESTPHALEN - RS 
2018 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A condutividade hidráulica é uma das propriedades físicas do solo mais 
importante na determinação quantitativa e qualitativa do movimento de água no solo. 
A sua obtenção é de grande importância para qualquer projeto de engenharia que 
envolva percolação, avaliação de estabilidade, investigação da contaminação de 
solo, impermeabilização de aterros sanitários e muitos outros. 
Conforme Chernicharo et al (2008), um local com alta condutividade hidráulica 
permite mais facilmente a passagem de líquidos, entre eles os lixiviados. 
Segundo Fiori et al. (2010), a condutividade hidráulica de um solo tanto em 
superfície como em profundidade é um parâmetro fundamental para determinar ou 
prever o funcionamento hídrico dos diferentes tipos de coberturas. É um parâmetro 
importante não apenas para a caracterização dos solos e avaliação de sua 
vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas, mas também para as 
avaliações de condições de recarga dos aquíferos, regularização de vazões de 
cursos d’água superficiais, comportamento de plumas de contaminação, entre outras 
aplicações. 
A maioria dos ensaios é realizada com permeâmetros ou infiltrômetros 
visando a determinação da condutividade hidráulica em condições de saturação 
(LISBOA, 2006), no entanto sua determinação pode ser realizada em laboratório 
como também à campo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. METODOLOGIA 
 
Segundo Pinheiro e Soares (2006), os ensaios realizados em laboratório são 
feitos em um equipamento chamado permeâmetro. Em função do método como é 
executado os ensaios podem ter diversas denominações como: ensaio de carga 
constante; ensaio de carga variável e ensaio com vazão constante, sendo escolhidos 
de acordo com o tipo de solo que melhor se adequar a eles. 
No nosso caso a determinação da condutividade hidráulica de solo argiloso 
saturado foi realizada em laboratório com permeâmetro de carga constante. 
 
Imagem 1- Método do Permeâmetro de Carga Constante 
Fonte: Autores 
 
O método consistiu basicamente em manter uma carga hidráulica constante, 
medindo o volume da água drenado em função do tempo, isto é, a vazão (Q). 
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Portanto, o volume da água percolado na unidade de tempo foi anotado, até ficar 
constante, e calculou-se a condutividade hidráulica através da seguinte equação: 
 
 
K ​O​ ​= V . LA . H . T 
 
Em que: 
K​o​ – condutividade hidráulica saturada (cm/s); 
V– volume da água percolado (cm​3​); 
L – altura da coluna d´água (cm); 
A – área do cilindro da amostra (cm​2​); 
H – altura da amostra + coluna d´água (cm); 
T – tempo correspondente ao volume de água percolada (s). 
 
 
3. RESULTADOS 
 
Ainda segundo Pinheiro e Soares (2006), o ensaio de carga constante não é 
indicado para solos finos, como os argilosos e siltosos por conta desses materiais 
apresentarem pouca percolação de água pela amostra, o que dificulta a 
determinação do coeficiente de permeabilidade. Desta forma, os autores citam que 
se torna mais vantajosa a utilização de permeâmetros com carga variáveis para 
esses tipos de materiais. 
Na NBR 14545 (2000), encontra-se descrito que a determinação do 
coeficiente de permeabilidade de solos argilosos deve ser realizada à carga variável 
para apresentar bons resultados, sendo então uma técnica indicada para solos com 
baixa permeabilidade. 
O quadro 1, abaixo, exibe dados de condutividade hidráulica coletados no 
experimento. De maneira que foram realizadas 6 repetições, com intervalo de 5 
minutos cada, onde o objetivo era a estabilização do volume em um único valor, para 
que fosse possível efetuar o cálculo com maior exatidão. 
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Quadro 1 - Leituras. 
Tempo (intervalo de 5 minutos) Volume (mL) 
T1 7,0 mL 
T2 12,0 mL 
T3 11,0 mL 
T4 12,0 mL 
T5 12,0 mL 
T6 12,0 mL 
Fonte: Dados coletados em aula. 
 
A partir dos dados obtidos no experimento realizou-se o cálculo descrito a 
seguir: 
 
V = 12 cm​3 
L = 3 cm 
H = 8 cm 
A = 19,63 cm​2 
T = 300 s 
K ​O​ = 12 . 319,63 . 8. 300 
K ​O​ ​= ​7,64x10​-4 ​cm/s 
 
 
A classificação da permeabilidade de um solo é feita tendo como referência a 
Lei de Darcy, sendo assim, são considerados permeáveis os solos que apresentam 
condutividade hidráulica superior a 10​-5 cm/s (KARMANN, 2008), como mostrado no 
quadro a seguir: 
 
 
 
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Quadro 2 – Classificação da condutividade hidráulica do solo. 
Coeficiente k 
(cm.s ​^-1​) 
Grau de Permeabilidade 
(TERZAGHI e PECK, 1967) 
Tipo de solo 
(MELLO E TEIXEIRA, 1967) 
10​9 ​a 1 Alta Pedregulhos 
1 a 10​-1 Alta Areias 
10​-1​ a 10 ​-3 Média Areias 
10​-3​ a 10 ​-5 Baixa Areias finas siltosas e 
argilosas, siltes argilosos 
10​-5​ a 10 ​-7 Muito Baixa Areias finas siltosas e 
argilosas, siltes argilosos 
Valores menores 
que 10​-7 
Praticamente Impermeável Argilas 
Fonte: Santos (2005). 
 
O Coeficiente de condutividade hidráulica (K) é de grande importância e 
retrata maior ou menor facilidade com que a água percola por um meio poroso. 
A condutividade hidráulica (K) é influenciada por diversos fatores, dentre eles: 
densidade do solo; densidade do líquido; distribuição, forma e arranjo das partículas; 
porosidade total; macroporosidade (volume de poros com diâmetro maior que 50 
mm); microporosidade; características do fluído e teor de umidade volumétrica do 
material (FEITOSA e MANOEL FILHO, 2000) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. CONCLUSÃO 
 
Conclui-se, por meio dos resultados obtidos, que o solo em estudo possa ser 
um silte argiloso que apresenta uma permeabilidade baixa, esse fato é demonstrado 
por SANTOS (2005) em que indica que solos silte argilosos apresentam 
condutividade hidráulica entre 10​-3​ a 10​-5 ​cm/s. 
Segundo Chernicharo et al (2008), para construção de aterros sanitários o 
solo deve ser compactado até uma permeabilidade inferior a 1 x 10​-7 ​cm/s. A amostra 
de solo em estudo apresentou condutividade hidráulica de 7,64x10​-4 ​cm/s, portanto o 
solo não se mostra ideal para a construção de um aterro sanitário. 
Ainda segundo Franceschet (2006), por possuir condutividade hidráulica 
maior que 10 ​-7 ​cm/s, o solo não se mostra ideal para a cobertura de aterros, pois 
não possui permeabilidade baixa o suficiente, não fornecendo assim a isolação 
necessária para os resíduos sólidos e do líquido percolado, desta forma podendo 
gerar a contaminação do subsolo e não oferecendo uma proteção de longo prazo ao 
meio ambiente (NBR 13897-97). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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resíduos não perigosos: Critérios para projeto, implantação e operação. ​Rio de 
Janeiro, 1997. 
 
CHERNICHARO, C. A. de L.; RUTKOWSKI, E. W.; VOLSCHAN JUNIOR, I.; 
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aterros sanitários: guia do profissional em treinamento – nível 2. Secretaria 
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FEITOSA, F. A. C.; MANOEL FILHO, J. (Coord.). ​Hidrogeologia: conceitos e 
aplicações.​ 2. ed. Fortaleza: CPRM/ REFO, 2000. 
 
FIORI, J. O.; CAMPOS, J.; ALMEIDA, L. ​Variabilidade da condutividade 
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São Paulo, v. 3, n. 1, p. 229-235, 2010. 
 
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KARMANN, I. ​Ciclo da água, água subterrânea e sua ação geológica . In.: 
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LIBARDI, PAULO LEONEL. ​Dinâmica da Água no Solo​. 2 ed. – São Paulo: Editora 
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p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, 
Viçosa, MG. 2006 
 
MEAULO, F. J. ​Caracterização geológica, hidrogeológica e o mapeamento da 
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(​Doutorado em Geociências e Meio Ambiente​) - Universidade Estadual Paulista, SP, 
2007 
 
PINHEIRO, R. J. B.; SOARES, J. M. D. ​Notas de aula: mecânica dos solos​. Santa 
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SANTOS, Maurício Moreira dos. ​Avaliação hidrogeológica para determinação da 
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