Percolação da água

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Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 
 
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Percolação Da Água 
CONDIÇÕES 
 Solos homogêneos 
 Seguem a lei de Darcy: permeabilidade do solo 
 Escoamento em regime permanente de montante para 
jusante (ponto mais alto para o ponto mais baixo) 
 Equação de continuidade de Laplace 
 
FLUXO DE ÁGUA 
 Na mesma direção: fluxo unidirecional (1 direção) 
 Ex: dreno longitudinal 
 
 Partículas de água seguem caminhos curvos, mas 
contidos em planos paralelos: fluxo bidirecional (x e z) 
 Ex: caminho das águas dentro da estrutura de 
barragem em solo 
 
 Partículas de água se deslocam em qualquer direção: 
fluxo tridirecional 
 Ex: migração de água para um poço 
 
REDE DE FLUXO 
 Linha de fluxo: caminho percorrido pelas gotas 
de água no meio 
 Mesma vazão 
 Linhas equipotenciais: representa uma linha onde 
todos os pontos estão submetidos à mesma 
carga hidráulica (mesma poropressão) 
 
 A rede de fluxo define: 
 Número de canais de fluxo: NF (números 
romanos) 
 Número de faixas de perda de potencial: ND 
(números arábicos) 
 Dimensões de um quadrado (ou losango) 
genérico: 
 b = largura do canal de fluxo 
 l = distância entre equipotenciais 
 
 
 
dreno 
Potencial hidráulico = 
H1 – H2 
90° entre as linhas 
B = L 
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 Perda de carga hidráulica ao longo de uma linha 
de fluxo no terreno natural 
 
 Caminho real das partículas de água 
 
 Linhas de fluxo idealizadas 
 
2: região onde a pressão neutra vai 
diminuindo  se dissipa no solo 
Pontos de mesma pressão neutra 
Rebaixar o 
lençol 
freático: 
ponto de 
coleta da 
água 
A água sempre procura o 
caminho com menor 
perda e um ponto estável 
O caminho não é uma linha reta 
 é uma curva 
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SOLO ISOTRÓPICO 
 
SOLO ANISOTRÓPICO 
 Há diferença do valor da permeabilidade vertical (z) e 
horizontal (x) 
 Utilizar o valor da permeabilidade equivalente (ke): 
 
 
 
PERDA DE CARGA ENTRE EQUIPOTENCIAIS 
 
 
CARGA TOTAL 
 É a altura em que a água subiria em uma 
tubulação no ponto (P) em análise a partir de 
uma referência (no caso a camada 
impermeável) 
 
 
i = 
𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
 
H: diferença 
de potencial 
total 
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CARGA ALTIMÉTRICA 
 É a cota de um ponto de referência em análise (no 
caso em função da camada impermeável) 
 
 
CARGAS PIEZOMÉTRICAS 
 Carga exercida no ponto desejado 
 
 
𝑧 = 𝐻𝑠 − 𝐻𝑝 
ℎ𝑝 = (𝐻1 − 𝐻2) + 𝑧 − (𝑁𝐷𝑖 . 𝛥ℎ) 
PRESSÃO NEUTRA 
 Pressão exercida pela água após dissipação pela 
passagem pelos grãos no ponto desejado 
 
 
 
 
 
 
P no meio da 
faixa: 
interpolação 
Estaca prancha 
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MÉTODO DA CONSTRUÇÃO GRÁFICA 
 Depende da sensibilidade de quem a constrói para o 
problema em estudo 
 Realizada em tentativas, a partir das linhas limites 
 Estacas prancha: 
 As linhas que contornam a pranchada e o fundo da 
camada permeável são linhas de fluxo 
 A superfície de terreno representa as equipotenciais 
inicial e final 
 
PROPRIEDADES BÁSICAS DE UMA REDE DE 
FLUXO 
 As linhas de fluxo e as linhas equipotenciais são 
perpendiculares entre si, isto é, sua interseção ocorre 
a 90° 
 A vazão em cada canal de fluxo é constante e igual 
para todos os canais 
 As linhas de fluxo não se interceptam: não é possível 
ocorrerem duas velocidades diferentes para a mesma 
partícula de água em escoamento 
 A perda de carga entre duas equipotenciais 
consecutivas quaisquer é constante 
 O método exige experiência e prática de quem utiliza: 
 O traçado baseia – se em outras redes semelhantes 
obtidas por outros métodos 
 
SUGESTÕES DE CASAGRANDE PARA O TRAÇADO 
DE REDES DE FLUXO 
 Observar o aspecto das redes de fluxo bem 
desenhadas 
 Quando a figura estiver bem gravada, tentar reproduzi-
la de memória 
 
 
 Para uma primeira tentativa, não traçar mais 
que 4 ou 5 vias de fluxo: a preocupação com 
maior número poderá desviar a atenção de 
outros detalhes importantes 
 Não tentar acertar detalhes antes que a rede, 
como um todo, se apresente 
aproximadamente correta 
 Nem sempre todas as transições, entre trechos 
retos e curvos das linhas, são suaves e de 
forma elíptica ou parabólica 
 Os “quadrados” em cada via de fluxo mudam 
gradativamente de tamanho