Drenagem de Solos Agrícolas

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Drenagem de Solos Agrícolas: 
Dimensionamento de Drenos 
PED: Lucas Allan Almeida Oliveira 
Professor: Edson Matsura 
Drenagem subterrânea 
• Eliminação do excesso de umidade da camada 
do solo onde se desenvolve o sistema radicular 
das plantas 
• Rebaixamento do lençol freático 
• A drenagem do solo 
▫ melhora sua aeração, 
▫ aumenta o volume explorado pelas raízes 
▫ melhora sua estruturação 
▫ facilita a decomposição da matéria orgânica 
▫ remove o excesso de sais 
▫ permite mecanização. 
Movimento de água para os drenos 
Dimensionamento de Drenos 
• Tipo de solo 
• Condutividade Hidráulica 
• Quantidade de água a ser drenada (recarga) 
• Profundidade que se deseja drenar 
Dimensionamento de Drenos 
• Espaçamento 
▫ Método Direto 
▫ Fórmulas Empíricas 
 
• Profundidade 
▫ Normalmente é fixa 
▫ Varia entre 1,2 e 1,5 
▫ Maior profundidade = maior espaçamento = 
maior custo com escavação 
Dimensionamento de Drenos 
Método Direto 
• Consiste na determinação in loco da declividade 
da linha de efeito útil de drenagem do solo 
 
• Determinada por meio de um dreno aberto e 
uma série de poços 
 
Método Direto 
• Verifica-se o poço que registra a profundidade 
desejada, definindo-se o ponto médio entre o 
espaçamento dos drenos. 
 
• Após instalado o sistema de drenagem, a 
profundidade mínima real do lençol será um 
pouco maior pois o lençol freático estará sob a 
ação de dois drenos. 
Fórmulas de Drenagem 
• Determinação do espaçamento de drenos, 
condicionado aos seguintes fatores 
▫ profundidade dos drenos 
▫ condutividade hidráulica dos solos 
▫ espessura dos estratos do solo 
▫ profundidade ótima do lençol freático 
▫ vazão de escoamento. 
• As fórmulas de drenagem são agrupadas em 
duas categorias: 
▫ regime constante ou permanente 
▫ regime variável. 
Regime de Entrada 
• Constante ou Permanente 
▫ a posição do lençol freático permanece inalterada 
durante a chuva 
▫ a quantidade de chuva que entra menos a água 
consumida pelas plantas e evaporada é a mesma 
que sai pelos drenos 
▫ o lençol freático não se eleva e nem é rebaixado 
 
 
QUANTIDADE DE ÁGUA QUE ENTRA 
= 
QUANTIDADE DE ÁGUA QUE SAI 
Regime Permanente 
Regime de Entrada 
• Variável 
▫ Chuvas são de alta intensidade e curta duração 
elevam o lençol freático. 
▫ Os drenos não conseguem remover a água da 
chuva enquanto ela ocorre. 
▫ Drenagem ocorre após a chuva, tendo que 
rebaixar o lençol num determinado período de 
tempo. 
▫ Este regime é bastante comum em clima úmido e 
sub-úmido como no Brasil. 
QUANTIDADE DE ÁGUA QUE ENTRA 
≠ 
QUANTIDADE DE ÁGUA QUE SAI 
Regime Variável 
Fórmulas de Drenagem 
• Regime Constante ou Permanente 
▫ Donnan 
▫ Hooghoudt 
 
• Regime Variável 
▫ Glover-Dumm 
Fórmula de Donnan 
• Suposição de fluxo predominantemente 
horizontal 
• Baseia-se na equação da elipse 
• Desenvolvida para situações irrigadas 
Condições da Fórmula de Donnan 
• O fluxo até os drenos é permanente 
• O lençol freático permanece constante 
• O fluxo é somente horizontal 
• O solo é homogêneo até a camada impermeável 
• Sistemas de drenos em paralelo 
• Recarga é distribuída de forma homogênea 
Fórmula de Donnan 
• L = Espaçamento dos drenos, m 
• K = Condutividade Hidráulica, m/dia 
• B = Distância do lençol até a camada impermeável 
• D = Distância da superfície da água até a camada 
impermeável, m 
• q = Coeficiente de drenagem, m/dia 
 
 
q
DBK
L
22
2 .4 
Exemplo de Aplicação 
• Uma área úmida precisa ser drenada de forma 
que uma recarga de 5 mm/dia não eleve o nível 
freático a uma profundidade de 1,0 m abaixo da 
superfície do solo. A camada impermeável está a 
uma profundidade de 2,5m e a condutividade 
hidráulica saturada do solo é de 1 m/d. 
Determinar o espaçamento entre drenos abertos 
sabendo que eles terão uma profundidade de 
2,0 m e lâmina de escoamento de 0,20 m. 
Exemplo de Aplicação 
0,7m 
Exemplo de Aplicação 
Exemplo de Aplicação 
Maior Condutividade Hidráulica 
Exemplo de Aplicação 
Maior Altura do Lençol Freático 
Fórmula de Hooghoudt 
• Desenvolvida na Holanda 
• Utiliza as mesmas suposições de Donnan 
• Mas inclui o fluxo radial além do fluxo 
horizontal 
Condições da Fórmula de Hooghoudt 
• A fórmula se baseia na presença de dois 
horizontes com diferentes condutividades 
hidráulicas 
• Os drenos são instalados na interfase dos dois 
horizontes 
Fórmula de Hooghoudt 
• L = espaçamento dos drenos, m 
• K1 = condutividade hidráulica acima do nível dos drenos, 
m/dia 
• K1 = condutividade hidráulica abaixo do nível dos drenos, 
m/dia 
• h = distancia vertical entre a horizontal que passa ao nível do 
fundo dos drenos e o lençol freático no ponto médio daqueles 
• d= espessura do extrato equivalente 
• q = coeficiente de drenagem, m/dia 
 
 
  





 HdK
q
Hk
q
L ...
8
.
4
2
2
1
2
Extrato equivalente de Hooghoudt 
• D = espessura real do solo 
• L = espaçamento dos drenos 
• P = perímetro molhado do dreno 
 
• Para determinação de “d” existe um jogo de 
tabelas 
1
P
D
ln.
L
D
.55,2
D
d
oo
o
e







Exemplo de Aplicação 
Estratificado 
• Uma área úmida precisa ser drenada de forma 
que uma recarga de 5 mm/dia não eleve o nível 
freático a uma profundidade de 1,0 m abaixo da 
superfície do solo. A camada impermeável está a 
uma profundidade de 3,5m e a condutividade 
hidráulica saturada do solo é de 0,5 para o 
primeiro extrato e 1 m/d. Determinar o 
espaçamento entre drenos abertos sabendo que 
eles terão uma profundidade de 2,5 m e com 
diâmetro de 200mm 
 
Exemplo de Aplicação 
Estratificado 
 
1 m 
1 m 
3,5m 
1,5 m 
Exemplo de Aplicação 
Estratificado 
Exemplo de Aplicação 
Solo Homogêneo 
• Uma área úmida precisa ser drenada de forma 
que uma recarga de 5 mm/dia não eleve o nível 
freático a uma profundidade de 1,0 m abaixo da 
superfície do solo. A camada impermeável está a 
uma profundidade de 3,5m e a condutividade 
hidráulica saturada do solo é de 1 m/d. 
Determinar o espaçamento entre drenos abertos 
sabendo que eles terão uma profundidade de 
2,0 m e com diâmetro de 200mm 
Exemplo de Aplicação 
1,0 m 
Exemplo de Aplicação 
Exemplo de Aplicação 
Menor Profundidade do Lençol 
Exemplo de Aplicação 
Maior Condutividade Hidráulica 
Fórmula de Glover-Dumm 
• Baseada em situação de fluxo variável 
• A recarga não é permanente 
• Útil em problemas de drenagem ligadas à 
irrigação 
Fórmula de Glover-Dumm 
• L = espaçamento dos drenos 
• K = condutividade hidráulica, m/dia 
• D = espessura do extrato onde há fluxo horizontal, m 
• D0 = espessura do extrato equivalente 
• t = tempo em ocorre a descida do lençol, dias 
• B = Fração drenável do espaço poroso 
• h0= altura do lençol antes da descida 
• ht = altura do lençol após a descida 







t
o
2
2
h
h
.16,1ln.
t.D.K.
L







 

4
hh
DD too
Exemplo de Aplicação 
• Determinar o espaçamento entre drenos 
tubulares, instalados a 1,0 m de profundidade, 
destinados a rebaixar o lençol freático de 50 cm 
de profundidade para 90 cm num prazo de 4 
dias. A camada impermeável do solo encontra-se 
a 2,5 m de profundidade. A porosidade drenável 
do solo é de 0,06 cm3.cm-3 e a condutividade 
hidráulica de 1,8 m.dia-1. 
Exemplo de Aplicação 
Exemplo de Aplicação 
Exemplo de Aplicação 
Maior Tempo 
Exemplo de AplicaçãoMaior Altura do lençol freático 
Exercício