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RRATA DE ENGENHARIA PARA AQUICULTURA (IMPRESSÃO COM 359 PÁGINAS) PAGINA LINHA/ITEM LEIA-SE SUMARIO 2.11 2.1 SUMARIO Item 3.9.2 Textura SUMARIO Item 4.3.3.1 página 104 SUMARIO Item 5. VIVEIROS oáoína 139 SUMARIO Item 7.15. (omitido) Roteiro para elaboração de projeto de barragem de terra 47 Tabela 2 Trocar todos os I minúsculos por L maiúsculos 94 7e8 Silte = 2 x 100/6 = 33,3% Arqila = 1 x 100/6 = 16,66% 94 19 e 20 Ms + Pap - 280 g Ms = 280 -100 = 180 c 104 20 ... de fino acabamento, ... 131 15 1m' de brita ... 135 16 Na fórmula C = ...Onde se ler 100 leia-se 1000 152 20 Q = 0,227 m'/s 153 12 e 13 Ve = 1,4 x 1,4 x 0,4 + 11,5 = 4 m3 157 e - 23 Q - 0,8 x (3,14 x 0'/4) x (2x9,81x1 ,7)'''. A notação 12x9,81x1,7il12 = raiz quadrada de 2x9,81x1,7 158 3,4,5 e 6 2 = 0,628D'5,78 2 = 3,630' D2 = 2/3,63 = 0,55 D=0,74m 237 7 P=Bt+b/2xHxd 246 17 ou, B = (h2/3_0,11)"2 - (1,52/3 _'0,11)''' = 0,8 m 274 3 Linha reoetida na linha 4 281 Figura 112b Seta da zona de alta pressão sobre a ranhura do rotor, e a seta de indicação do rotor sobre a peça circular 285 Fig. 114 Hg - Hs; Hg - Hs + Hr; Hman = Hg + Hx (Hx - perdas de carga totais) 304 4e8 Curva de 90° leia-se 3,6 m; comprimento virtual total leia-se 78,7 rn, consequentemente hf2 = 0,15 m e Hman = 2,5 + 30 + 0,09 + 0,15 = 32,74 m 315 14 SI, S2, S3 ... 318 1 S= A2f2 x 11 + m")""1_ m 319 3 V = C(RI)"" = 87/(1 + y/R''') 333 15 S = 0,4 x 0,3 - 0,12 m2 334 8 Q = ...375 Us 335 14 Então, pela fórmula 70 336 19 A' - A x 1,3 - 0,25 x 1,3 = 0,33 m 341 9 L = 2A(1 + m2)"l - m PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA ENGENHARIA PARA AQUICULTURA (2" edição revisada e aumentada) ~ ...'.,'r.-: Fortaleza 2013 Título: subtítulo © 2013 Copyright by Pedro Noberto de Oliveira Impresso no Brasil / Printed In Brazil TODOS OS DIREITOS RESERVADOS Pnoliveiraôvésyahoo.com.br REVISÃO E LEITURA DE TEXTO Pedro Noberto de Oliveira PROGRAMAÇÃO VISUAL, DIAGRAMAÇÃO E CAPA Valdianio Araújo Macêdo Proibida a reprodução total ou em parte desta obra sem a permissão do autor em conformidade com a Lei do Direito Autoral (Lei n? 9.610 de 19/02/1998): Art. 102 a 104. Ficha Catalográfica o 41 d Oliveira, Pedro Noberto de Engenharia para aquicultura./ Pedro Noberto de Oliveira. - Fortaleza, 2013. 359p.; il. Isbn: 978-85-7946-157-6 1. Água 2. Planta baixa 3. Barragens 4. Viveiros 5. Tanques premoldados I. Título CDD: 620 Impresso no Brasil / Printed in Brazil ~co a minha esposa Léa, aos meus pais Antonio e Maria (in memoriam), as minhas filhas Danielle e Anna, e as minhas netas Maria Clara (Clarinha), Maria Alice (Licinha) e Martina (Tininha) . .~n~~ / AGRADECIMENTOS Aos autores citados neste trabalho, dando-nos uma ex- celente contribuição na construção do corpo técnico desta obra. A Universidade Estadual do Estado da Bahia - UNEB - Campus VIII. A Profa. Dra. Tâmara de Almeida e Silva, a Profa. Douto- randa Fátima Lúcia de Brito Santos do Departamento de Edu- cação, Capus VIII - Paulo Afonso, Bahia, pela revisão técnica do texto. AAdriana Araújo Silva que, incansavelmente nos ajudou na formatação das figuras, quadros e tabelas deste trabalho. Aos funcionários Danilo Estevão Cordeiro, Marcos Sa- muel Teles de Souza da UNEB (Universidade do Estado da Bahia), VaI Macedo e Luiz Carlos Azevedo da Editora da Uni- versidade Federal do Ceará, pela contribuição em procedi- mentos de informática. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 9.1. Figura 9.2. Figura 9.3. Figura 9-4. Figura 9.5. Figura 9.6. Figura 9.7. Figura 1O. Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura 15. Figura 16. Figura 17. Figura 18. LISTA DE ILUSTRAÇÃO Aquíferos confinados e não confinados. Fontes de águas subterrâneas. Componentes minerais e orgânicos do solo. Perfil hipotético de um solo com seus horizontes. Pontos para coleta de amostras de solo. Trincheira destinada à coleta de amostras de solo. Trado oco ou holandês. Trado helicoidal. Escavadeiras. Solo Bruno não Cálcico. Solo Litólico. Solo Podzólico. Solo Planossolo. Solo Solonetz Solodizado. Solo Vertissol. Solo Latossolo. Escala de acidez, neutralidade e alcalinidade. Triângulo para classificação das classes texturais do solo, adotado pela Sociedade Brasileira de Ci- ência do Solo. Triângulo guia para agrupamento das classes texturas dos solos. Camadas de areia, silte e argila. Tipos de estruturas dos solos. Coveta escavada para coleta de amostras de solo. Aparelho de Boyoucus. Limites de consistência dos solos. Aparelho de "Casagrande" com a concha e os cin- Figura 19. Figura 20. Figura 21. Figura 22. Figura 23. Figura 24. Figura 25. Figura 26. Figura 27. Figura 28. Figura 29. Figura 30. Figura 31. Figura 32. Figura 33. Figura 34. Figura 35. Figura 36. Figura 37. Figura 38. Figura 39. Figura 40. Figura 41. Figura 42. Figura 43. Figura 44. zéis, antes e depois de um ensaio. Linha de escoamento de um solo. Moldagem de um cilindro de solo. Infiltrômetro de Muntz Curva de infiltração de um solo. Trincheira para determinação da infiltração de água no solo. Poço impermeabilizado para determinação da infiltração do solo. Tubo na trincheira para determinação da perme- abilidade do solo. Betoneira de tambor. Betoneira de tambor e carrega deira Tipos de tijolos para uso nas alvenarias. Tipos de telhas usadas em coberturas. Ladrilhos cerâmicos. Manilha para drenagem d'água. Tipos de conexões plásticas. Brocha para caiação. Pincel e rolo para caiação. Partes fundamentais de um viveiro de água doce. Viveiro em derivação. Viveiro superficial. Viveiro escavado. Viveiro semi-escavado. Viveiros em patamar ou em terraços. Vista lateral e em planta de um monge "Valois" modificado. Vista em planta e de frente de um monge de pla- ca centrada. Monge para viveiros estuarinos. Sistema de esvaziamento (monge) com placa perfurada. Figura 45. Sistema de drenagem de um viveiro tipo "ca- chimbo fixo". Figura 46. Sistema de drenagem tipo "cachimbo móvel". Figura 47. Sistema de drenagem com tubulação plástica. Figura 47a. Retro-escavadeira. Figura 48. Vista lateral e planta baixa de um monge de pla- ca centrada. Figura 49. Corte longitudinal mostrando as seções transver- sais dos diques de um viveiro de terra. Figura 50. Componentes de um tanque pré-moldado. Figura 51. Tanques pré-moldados em rosário. Figura 51a. Marcação no terreno para escavação. Figura 51b. Escavação do buraco no terreno. Figura 51C. Traçado do círculo para construção da parede do tanque. Figura 52. Forma em madeira. Figura 53. Rodo em madeira. Figura 54. Traçado das linhas das tábuas curvas para a for- ma e rodo. Figura 55. Confecção das placas de parede. Figura 56. Massa dentro da forma e espalhamento. Figura 57. Massa no centro da forma para recolhimento. Figura 58. Retirada da forma. Figura 59. Limpeza da areia da parte posterior da placa. Figura 60. Assentamento das placas da parede. Figura 61. Fixação de placas pelo rejunte. Figura 62. Construção da segunda fiada da parede. Figura 63. Amarração da parede com "arame 12"galvanizado. Figura 64. Nomenclatura de um viveiro-barragem de terra. Figura 65. Seção transversal de uma barragem de terra, com taludes e cava de fundação. Figura 66. Nomenclatura de um viveiro-barragem em alve- naria. Figura 67. Cava da fundação para uma barragem de terra. Figura 68. Perfilde barragem com cava de fundação ajusante. Figura 69. Perfil de barragens com cava de fundação à mon- tante. Figura 70. Traçado longitudinal e seção transversal máxima de uma barragem de terra. Figura 71. Linha de saturação na seção transversal de uma barragem de terra, com erosão à jusante. Figura 72. Tapete filtrante e dreno de pé. Figura 73. Cobertor impermeabilizante a montante Figura 74. Seção transversal de uma barragem de terra com cobertor a montante e núcleo. Figura 75. Sifão sobre o maciço de uma barragem de terra. Figura 75a. Anéis de concreto na tubulação de descarga sob o maciço da barragem. Figura 76. Trator de esteira com buldozer. Figura 77. Rolo compactador "pé-de-carneiro". Figura 78.Seção transversal de uma barragem de terra com banqueta interceptadora. Figura 78. Nível de luneta com mira falante. Figura 79. Nivelador de madeira com alvo corrediço. Figura 80. Alvo corrediço. Figura 81. Nivelador de mangueira plástica transparente. Figura 82. Nivelador de réguas corrediças. Figura 83. Sangradouro central. Figura 84. Sangradouro à direita. Figura 85. Sangradouro à esquerda. Figura 86. Perfil do coroamento de uma barragem de terra e proteção horizontal do maciço. Figura 87. Dados do traçado da seção transversal máxima de uma barragem de terra. Figura 88. Comprimentosmédiosdas camadas (fatias)domaci- çode uma barragem e subseçõesda seçãomáxima. Figura 89. Distâncias, alturas de seções e projeção horizon- tal do corpo de uma barragem de terra. Figura 90. Profundidades, em planta baixa, de uma bacia hidráulica. Figura 91. Muro de proteção de uma barragem. Figura 92. Barragem subterrânea de alvenaria de pedra. Figura 93. Barragem subterrânea de argila compactada protegida com cobertor plástico. Figura 94. Barragem subterrânea de alvenaria de tijolo. Figura 95. Concreto ciclópico. Figura 96. Aluvião revestido com película de polietileno ou PVC. Figura 97. Valeta transversal ao córrego para barramento argiloso (barro). Figura 98. Trincheira com valeta a montante à fixação da lona plástica. Figura 98.1. Retro-escavadeira. Figura 99. Barragem de perfil alteado no aluvião. Figura 100. Barragem subterrânea com tubo de descarga. Figura 101. Perfil de barragem vertedoura em alvenaria. Figura 102. Perfil de barragem de alvenaria insubmersível. Figura 103. Eixos para o traçado do perfil "Creager". Figura 104. Dissipador de energia da queda d'água com res- saltos. Figura 105. Parâmetros para determinação do centro de gra- vidade (Cg) ou de massa pelo método gráfico e analítico. Figura 106. Distribuição das pressões em uma barragem de alvenaria. Figura 107. Momento derrubador (Md) e momento de esta- bilidade (Me). Figura. 108. Interseção da resultante (R) com a base (B) da barragem, no ponto m. Figura 109. Áreas para determinação do centro de gravidade (Cg) pelo método analítico. Figura 110. Perfil longitudinal de uma barragem de alvena- ria, com projeção das seções Soa S6' Figura 111. Perfil longitudinal de uma barragem de alvenaria e subseções da seção máxima. Figura 112a.Bomba centrífuga em corte com um roto r. Figura 112b.Corpo de uma bomba centrifuga em corte com três rotores. Figura 113a.Vista lateral do caracol e rotor em corte de uma bomba centrífuga. Figura 113b.Caracol de descarga centralizada com difusor fixo. Figura 113C.Rotor fechado. Figura 113d.Rotor serni-aberto. Figura 113e.Rotor aberto. Figura 114. Esquema da composiçãode um conjunto elevatório. Figura 115. Nomograma da fórmula de Hazen-Willians. Figura 116. Curvas características de uma bomba. Figura 117. Gráfico para escolha de bombas. Figura 118. Bombas ligadas em série. Figura 119. Bombas ligadas em paralelo. Figura 120. Poço de aspiração ou sucção de uma instalação de bombeamento. Figura 121. Acessórios de uma instalação de bombeamento. Figura 122. Outros acessórios de uma instalação de bombe- amento. Figura 123. Instalação de bombeamento de grande capacidade. Figura 124. Esquema para cálculo de um sistema de bornbe- amento. Figura 125. Esquema para cálculo de um sistema de bombe- amento. Figura 126. Gráfico de Moody no cálculo de f para tubos. Figura 127. Canal de seção quadrada. Figura 128. Canal de seção retangular. Figura 129. Canal de seção trapezoidal. Figura 130. Canal de seção semicircular. Figura 131. Canal de seção semicircular com fundo em arco de círculo. Figura 132. Canal de seção trapezoidal com elementos de cálculo. Figura 133.Velocidadeda água na seçãohidráulica de um canal. Figura 134. Trecho de um canal irregular para determinação das velocidades superficial e média da água. Figura 135. Canal de seção trapezoidal para análise da máxi- ma eficiência. Figura 136. Canal de seção trapezoidal para análise da máxi- ma eficiência. Figura 137. Canal de seção trapezoidal para análise da máxi- ma eficiência. Figura 138. Canal revestido com alvenaria de tijolo. Figura 139. Canal revestido com concreto simples mostran- do juntas de dilatação. Figura 140. Salto hidráulico. Figura 141. Sifão transpondo obstáculo Figura 142. Caixa derivadora de vazão de um canal. Figura 143. Curva de um canal em terreno de topografia aci- dentada. Figura 144. Canal de seção trapezoidal com dados para cál culo de vazão. Figura 145. Canal de seção quadrada com dados para dimen- sionamento. Figura 146. Canal de seção semicircular com dados para di- mensionamento. Figura 147.Trecho de um canal para determinação de veloci- dade média da água. Figura 148. Seções S, e S2no aterro de um canal. Figura 149. Filtro mecânico de tela normal a seção hidráulica de um canal. Figura 150. Filtro mecânico de tela inclinada para montante na seção hidráulica de um canal. Figura 151. Filtro mecânico com tela de filtração em V. Figura 152. Filtro mecânico com tela de reforço a montante. Figura 153. Filtro mecânico de cascalho com fluxo horizontal. Figura 154. Filtro mecânico de fluxo ascendente. Figura 155. Filtro de areia sob pressão. Figura 156. Filtro de cascalho e areia sob pressão. Figura 157. Filtro biológico com sistema "AIR LIFf" Figura 158. Filtro mecânico tipo caixa de fluxo descendente. LISTA DE TABELAS Tabela 01. Tabela 02. Tabela 03. Tabela 04. Tabela 05. Tabela 06. Tabela 07. Tabela 08. Tabela 09. Tabela 10. Tabela 11. Tabela 12. Tabela 13. Tabela 14. Parâmetros físico-químicos recomendados para água de abastecimento de viveiros de Macrobra- chium Spp. Níveis desejáveis em análise química da água para piscicultura. Classificação granulométrica dos solos proposta pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (Os nomes em maiúsculas correspondem a classificação internacional). Classes de permeabilidade de solos para obras de engenharia civil. Peso por m3 de concreto de consistência média, para diversos tipos de agregados graúdos. Valores fator água-cimento acordo com a exposi- ção da obra. Consumo de materiais para realizar os principais serviços de cons trução de prédios. Diâmetro da tubulação de drenagem para viveiros de água doce e salobra (dados obtidos na prática). Tabela prática para o cálculo do movimento de terra em m3/h para construção de barragens, di- ques, etc. Coeficientede descarga Cpara bueiros de concreto. Consumo de água no meio rural para uso domés- tico, animal, público, irrigação e piscicultura. Largura do coroamento de barragens em função da altura do maciço. Rendimento pluvial de bacias utilizando a fór- mula do Engo. Aguiar. Valores de "U" correspondente aos vários tipos de bacias. Tabela 15. Coeficientes de escoamento (C) para áreas agrí- colas inferiores a 500 ha em função da topogra- fia, da cobertura e do tipo de solo. Tabela 16. Tempos de concentração, baseados na extensão da área, para bacias hidráulicas de comprimento aproximadamente duplo da largura média e to- pografia ondulada (5% de declividade média). Tabela 17. Escala aproximada das intensidade máximas de chuva (1), em mm/h, possíveis de ocorrer em dife- rentes durações (d) ou tempos de concentração (te), numa freqüência provável (f) ou período de segu- rança de 5, 10 e 25 anos, nas duas principais zonas de chuva da região cafeeirado BrasilMeridional. Tabela 18. Componentes Cr, C2 e C3, do coeficiente de MacMath. Tabela 19. (Ryves) coeficientes hidrométricos "K"e "C". Tabela 20. Valores de x e y para o traçado do perfil "Crea- ger" (H = irn). Tabela 21. Perdas localizadas expressas em diâmetros de canalização (comprimentos equivalentes). Tabela 22. Valores do coeficiente C da equação de Hazen- -Williams. Tabela 23. Potência dos motores elétricos, diesel e gasolina. Tabela 24. Margem de segurança para os motores elétricos. Tabela 25. Potência dos motores nacionais (HP). Tabela 26. Limites máximos de velocidade para recalques curtos. Tabela 27. Base dos grupos elevatórios a prever emprojetos. Tabela 28. Comprimentos equivalentes a perdas localizadas. (Expressos em metros de canalização retilínea). Tabela 29. Relação entre a velocidade média (Vm) e a máxi- ma (Vmax). Tabela 30. Valores de coeficiente y ou de aspereza das par - des de um canal. Tabela 31. Declividade aproximada de um canal, em função de seu tamanho e vazão. Tabela 32. Limites de velocidade média para evitar o pro- cesso de erosão. Tabela 33. Distância entre saltos de acordo com a declivida- de do terreno. Tabela 34. Valores práticos do coeficiente de descarga Cd segundo Fanning. Tabela 35. Raio das curvas nos canais em função da sua des- carga e da textura do solo. Tabela 36. Coeficientes de permeabilidade. LISTA DE EQUAÇÕES 1. Volume de água necessário (Vn) ao abastecimento dos vi- veiros e tanques de uma fazenda. 2. Porosidade (P) de um solo em função do seu volume de vazios e do seu volume total. 3. Porosidade (Pn) de um solo em função da sua densidade aparente e real 4. Densidade aparente (da) de um solo. 5. Densidade real (dr) das partículas de um solo. 6. Limite de Liquidez (LL) de um solo. 7. Índice de plasticidade (lP) de um solo. 8. Infiltração (I) da água em um solo. 9. Coeficiente de permeabilidade (K) de um solo. 10. Equação de Darcy para perda de água por infiltração. 11. Cálculo do cimento para as argamassas. 12. Cálculo da areia para as argamassas de cal. 13. Cálculo da cal para as argamassas. 14. Cálculo da areia para as argamassas. 15. Cálculo do cimento para as argamassas com saibro. 16. Cálculo da areia para as argamassas com saibro. 17. Cálculo do saibro para as argamassas. 18. Cálculo do cimento para os concretos. 19. Cálculo da areia para os concretos. 20. Cálculo da brita para os concretos. 21. Cálculo do número de sacos de cimento. 22. Cálculo da areia em metros cúbicos. 23. Cálculo da brita em metros cúbicos. 24. Volume real (VR) de material argiloso para construção do dique de um viveiro. 25. Vazão (Q) da tubulação de um monge. 26. Largura da crista (b) de uma barragem de terra. 27. Largura da crista (1) de uma barragem de terra. ')8. Largura da crista (C) de uma barragem de terra. 1)9. Volume total (Vt) do maciço de barragem. :~().Altura da onda (hw) em uma bacia hidráulica. :i I. Espessura aproximada (t) de um cobertor a montante do corpo de uma barragem de terra. :~2.Espessura (t') de um cobertor para materiais menos im- permeáveis. :33.Sub-pressão(Sp)da águano maciçode umabarragem deterra. :34.Peso (P) por metro de barragem de terra. 5. Grau de compactação (C) de um solo. 36. Intensidade (1) de chuva. 37. Rendimento pluvial (Rmm) de uma bacia hidrográfica. 38. Rendimento pluvial (R%) de uma bacia hidrográfica para bacias com precipitação média anual (H »tooomm). 39. Volume afluente anual (Va). 40. Rendimento pluvial (R%) de uma bacia hidrográfica para H < 1000mm. 41. Coeficiente(K)de sangramento de uma barragem em função dovolume armazenado e a área da bacia de contribuição (Sb). 42. Volume de armazenamento (Var) para pequenas barragens. 43. Escoamento máximo (Q) de uma bacia hidrográfica, dentro de um período de segurança de 5, 10, 25, 50 ou 100 anos. 44. Tempo de concentração (Te) da fórmula de "Kirpich". 45. Descarga máxima (Qmax) para bacias hidrográficas de 500 a 200.000 há (método de Ryves). 46. Descarga máxima (Qmax) para bacias hidrográficas (mé- todo de MacMath). 47. Descarga máxima secular (Qs) para bacias hidrográficas (método Aguiar). 48. Volumes total de armazenamento (Vt) de uma bacia hi- drográfica. 49. Volume total de armazenamento (Vt) de uma bacia hidro- gráfica, para um reservatório cheio. 50. Largura de um sangra douro (L) em função da descarga máxima secular (Qs) e a lâmina de sangria (H). 51. Seção (Ss) de um sangradouro para barragens de terra. 52. Largura (B) da base do muro de proteção, no sangradou- ro, de uma barragem de terra. 53. Capacidade (C) de uma bacia hidráulica para uma reple- ção em dois anos de inverno normal. 54. Descarga máxima estimada (Q) para o perfil "Creager". 55. Coeficiente de trabalho (a) de um solo. 56. Ordenada vertical (y) do centro de gravidade de uma bar- ragem-peso. 57. Ordenada horizontal (x) do centro de gravidade de uma barragem-peso. 58. Momentos de estabilidade (Pl) e de instabilidade (Ih) de uma barragem-peso. 59. Distância (d) da resultante do sistema de forças P e I, em rela- ção ao ponto dos momentos (PI)e (Ih) na base da barragem. 60. Distância (d) do ponto de interseção (m). 61. Potência (P) ou força motriz de um conjunto elevatório. 62. Relação entre as vazões (QI e Q2) e as rotações (rpm e rpm.). 63. Relação entre as alturas manométricas (HI e H2) e as ro- tações (rpm)" e (rpm.)". 64. Relação entre as potências (PI e P2) e as rotações (rpm)" e (rpm)". 65. Diâmetro econômico (D) de uma tubulação. 66. Diâmetro econômico (D) de uma tubulação, levando em conta os custos envolvidos. 67. Vazão ou descarga (Q) dos canais. 68. Área da seção média (S) de um canal. 69. Velocidade superficial (Vs) da água em um canal. 70. Velocidade média (Vm) da água em um canal. 71. Vazão ou descarga (Q) de um canal. 72. Seção molhada (S) de um canal. 73. Velocidade média (V)da água em um canal. 74. Coeficiente de velocidade (C) da água em um canal. 75. Raio hidráulico (R) para a seção de um canal de máxima eficiência. 76. Largura da soleira (L) de um canal de máxima eficiência. 77. Altura real ou de construção (A') da seção hidráulica de um canal de máxima eficiência. 78. Velocidade da água em um sifão. 79. Vazão ou descarga de um sifão. 80. Comprimento de curvas para os canais. 81. Velocidade média da água em um meio filtrante. 82. Taxa de fluxo ou de vazão de um filtro mecânico. 83. Taxa de fluxo ou vazão de um filtro mecânico, associada a velocidade média através da camada filtrante (Darcy). LISTA DE QUADROS Quadro 1. Determinação do tempo da infiltração da água no solo a nível de campo. Quadro 2. Dados para determinação do coeficiente de per- meabilidade (K) e as perdas por infiltração (q) de um solo, no campo. Quadro 3. Traços de argamassas e utilizações mais comuns. Quadro 4· Traço dos concretos e suas aplicaçõesmais comuns. Quadro 5. Modelo de quadro orçamentário. PREFÁCIO o presente livro obra cuidadosamente produzido como fruto de diversos anos de trabalho do Professor Mestre Pedro Noberto de Oliveira,corresponde a uma compilação aprimorada do material por ele utilizado e extensivamente testado durante todos os anos o qual se dedicou ao curso de Engenharia de Pes- ca, em disciplinas de graduação e de pós-graduação ministradas efetivamente na Universidade Federal Rural de Pernambuco e na Universidade do Estado da Bahia, sem falar em outras tantas Universidades do País que o solicitaram e ainda o solicitam. O material aqui apresentado tem como finalidade prin- cipal servir como texto fundamental de estudo sobre a Enge- nharia para Aquicultura, que constituiu a estrutura teórico- -conceitual de sua particular área de interesse, destacando-o como Professor Fundador da disciplina ainda na década de 70 no primeiro curso de Engenharia de Pesca do País. Não é difícilnotar em alguns cursos de Engenharia de Pesca uma tendência relativamente recente, manifesta através de pe- rigosos desvios curriculares que, em nome de questionamentos quanto à utilidade imediata de temas ligados às bases da área, reduzem drasticamente a atenção do curso em relação a maté- rias de formação centradas na Engenharia. Esse livro é uma nova edição melhorada, revisada e incrementada dessa área tão fun- damental para todos os cursos de Engenharia de Pesca. Desejamos aos professores que tirem o melhor provei- to deste trabalho em suas aulas, e alunos e profissionais que utilizem o livro em seus estudos, pois a dedicação de Pedri- nho carinhosamente como o chamamos, em elaborar essa nova edição faz desse livro um referencial da Engenharia para Aquicultura no Brasil. Adriana Cunha SUMÁRIO l. 2. 2.11 2.2. 2.2.1 2.2.2. 2.2.2.1 2.2.2.2. 2.2.2·3· 2·3· 2·3·1. 2·3·2. 3· 3·1. 3·2. 3·3· 3-4· 3·5· 3·6. 3.6.1 3·6.1.1.3·6.1.2. 3·7· 3·7·1. 3.7.2. 3.8. LISTA DE FIGURAS . LISTA DE TABELAS . LISTA DE EQUAÇÕES . LISTA DE QUADROS . INTRODUÇÃO................................................. 35 ÁGUA 37 Introdução...................................................................... 37 Fontes de água para aquacultura................................... 37 Águas superficiais........................................................... 37 Águas subterrâneas... 38 Origem das águas subterrâneas..................................... 39 Qualidade das águas subterrâneas. 40 Fontes de águas subterrâneas.. 41 Abastecimento d'água para aquacultura....................... 42 Quantidade de água.. 43 Qualidade da água para aquacultura.. 45 SOLOS 49 Introdução.. 49 Definição e generalidades.. 50 Origem e formação dos solos...... 52 Pedologia......... 53 Perfil do solo....... 53 Levantamento de solos para aquacultura............ 55 Métodos de coleta de amostras de solo.......... 55 Método da trincheira...... 59 Método dos trados de sondagem.. 59 Alguns tipos de solos...................................................... 60 Tipos de solos de acordo com sua origem..................... 60 Descrição resumida sobre os principais tipos de solos 61 O que é o pH dos solos?................................................. 68 / 3·8.1 3·9· 3·9·1 3·9·2 3·9·2.1. 3·9·2.2. 2·9·2·3· 3·9·3· 3·9-4· 3·9·5· 3·9·5·1. 3·9·5·2. 3·10. 3·10.1 3·10.2. 3·10·3· 3·11. 3·11.1. 3·11.1.1. 3·11.1.2. 3·11.1.3· 3·12. 3·12.1. 3·13· 4· 4·1. 4·2. 4·3· 4·3·1. 4·3·1.1. 4·3·1.2. 4·3·2. Como medir o pH........................................................... 71 Propriedades físicas dos solos ....................................... 71 Cor. 71 Textural .......................................................................... 72 Composição textural do solo ......................................... 73 Ensaios de campo para determinar a textura do solo ... 74 Determinação das proporções de areia, silte e argila... 75 Estrutura ......................................................................... 76 Porosidade... 78 Densidade aparente... 79 Determinação da densidade aparente........... 79 Densidade real de um solo ............................................. 81 Limites de consistência dos solos.................................. 82 Limite de liquidez........................................................... 83 Limite de plasticidade .................................................... 83 Índice de plasticidade..... 86 Infiltração........................................................................ 86 Capacidade de infiltração do Solo.................................. 87 Método dos anéis ou de Muntz...................................... 87 Método da trincheira permeáveL................................ 88 Método do poço de paredes impermeabilizadas........... 89 Permeabilidade dos solos 90 Medição da permeabilida~~'~~""""""""""""""""""" condutividade hidráulica (K)......................................... 90 Resistência do solo ......................................................... 97 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO........................ 98 Considerações gerais sobre os materiais de construção 98 Classificação dos materiais de construção..................... 98 Materiais de construção mais usados na Engenharia Aquática................................................. 99 Osmateriaisaglutinantes ················································99 A cal ................................................................................ 100 O cimento 101 Os agregados.................................................................. 102 4.3.2.1. 4·3·2.2. 4·3·2·3· 4·3·3· 4·3·3·1. 4·3·3·2. 4·3·3·3· 4·3·3·4· 4·3-4· 4·3-4·1. 4.3-4.2. 4·3-4·3· 4·3-4-4· 4·3-4·5· 4.3.4.6. 4·3·5· 4·3·6. 4·3·7· 4·3.8. 4·3·9· 4·3·10. 5· 5·1. 5.2. 5·3· 5-4· 5·5· 5·6. 5·6.1. 5.6.2. 5·6·3· As areias . O saibro . Asbritas eos pedregulhos . As argamassas . Traços das argamassas e utilizações mais comuns . Tipos de argamassas . Preparação das argamassas . Cálculo das argamassas . Os concretos . Tipos de concretos . Algumas propriedades dos concretos . Traço dos concretos . Algumas utilizações dos concretos . Cálculo dos concretos . Preparação e aplicação dos concretos . As madeiras . Os produtos cerâmicos . Os produtos siderúrgicos . Os produtos plásticos . Materiais elétricos . Materiais para pintura . VIVEIROS . Definições . Constituição de um viveiro de água doce . Classificação dos viveiros . Diferenças entre viveiros e tanques . Condições básicas e locais úteis para uma aquacultura Sistemas de drenagem . Sangra douro ou vertedouro . Monge de placa centrada para viveiros . Sistema de esvaziamento com placa perfurada para viveiros . Sistema de drenagem em "cachimbo" . Tubulações plásticas . 103 103 104 104 107 107 108 108 109 110 110 111 112 112 113 115 117 120 121 123 124 124 139 139 140 144 144 145 146 146 148 149 151 5·7· 6. 6.1. 6.2. 6·3· 6·3.1. 6·3.2. 6-4. 6·5· 6·5.1. 6.5.2. 6·5·3· 6·5-4. 6·5·5. 6·5·6. 6.5.6.1. 6·5·7· 6·5·8. 6·5·9. 6·5.10. 7· 7·1. 7.2. 7·3· 7-4· 7-4·1. 7·4·2. 7·5· 7·6. 7.6.1. 7·6.2. 7.6·3· 7·7· Construção de uma fazenda aquática de água doce...... 151 TANQUES PRÉ-MOLDADOS............................ 160 Introdução...................................................................... 160 Constituição dos tanques pré-moldados....................... 160 Água de abastecimento para tanques pré-moldados.... 161 Qualidade de água.......................................................... 161 Quantidade de água....................................................... 163 Dimensionamento de tanques....................................... 163 Etapas de construção..................................................... 164 Escolha do local............................................................. 164 Nivelamento do terreno................................................. 164 Locação da obra............................................................. 165 Escavação do solo.......................................................... 165 Construção da laje de fundo.......................................... 165 Construção da parede (estrutura de elevação)............. 167 Confecção da forma para moldagem das placas de parede 168 Confecção das placas de parede..................................... 169 Construção da parede dos tanques. 171 Reboco externo e interno da parede do tanque 174 Obras complementares 175 VIVEIRO-BARRAGEM DE TERRA................... 177 Considerações gerais..................................................... 177 Uso da água no meio rura!............................................ 177 Definição de barragens. 179 Nomenclatura usada para as pequenas barragens de terra e alvenaria.. 179 Nomenclatura para as barragens de terra 179 Nomenclatura para as barragens de alvenaria.............. 180 Local de construção....................................................... 181 Fundação......................................................................... 182 Cava de fundação........................................................... 183 Tipos de fundações e sua preparação............................ 185 Dimensionamento da fundação..................................... 186 Maciço de barragem 186 7.7.1. Traçado longitudinal e transversal do maciço de barragem 7.7.2. Traçado da seção transversal máxima . 7.7.3. Largura da base . 7.7-4. Largura da crista . 7.7.5. Cálculo do volume do corpo de barragem . 7.8. Altura de uma barragem . 7.9. Percolação da água através do maciço de barragem . 7.10. Tubulação de descarga em sifão . 7.11. Construção do maciço de barragem de terra . 7.11.1. Compactação do maciço de terra da barragem . 7.11.2. Estabilidade do corpo de uma barragem de terra . 7.11.3. Verificação da compactação do aterro de barragem . 7.11.4. Impermeabilização do maciço de barragem . 7.11.5. Proteção dos taludes . 7.12. Bacia hidrográfica . 7.12.1. Cálculo da área da bacia hidrográfica . 7.12.2. Pluviometria . 7.12.3. Rendimento pluvial de uma bacia hidrográfica . 7.12.4. Determinaçãodo escoamento superficial máximo . 7.12-4.1. Método racional.. . 7.12.4.2. Método de Ryves . 7.12-4.3. Método de MacMath . 7.12-4.4. Método do engenheiro Aguiar . 7.13. Bacia hidráulica . 7.13.1. Assoreamento da bacia hidráulica . 7.13.2. Levantamento planialtimétrico . 7.13.3. Cálculo do volume de armazenamento de uma bacia hidráulica . 7.14. Dimensionamento do sangradouro ou vertedouro de uma barragem de terra . 8. BARRAGENS SUBTERRÂNEAS . 8.1. Introdução . 8.2. Histórico . 8.3. Características técnicas . 186 187 187 187 188 189 190 192 193 194 197 198 199 200 201 201 201 202 203 204 213 213 214 215 215 216 219 220 247 247 248 249 8·3.1. 8·3·2. 8·3·3· 8.3-4. 8·3·5· 8·3·6. 8·3·7· 8.3.8. 8.3.9. 9· 9·1. 9·2. 9·3· 9·4· 9·5· 9·5·1. 9·5·1.1. 9·5·1.2. 9.5.2. 9·5·3· 9.6. 9·7· 10. 10.1. 10.2. 10·3· 10-4. 10·5· 10.6. Constituição de uma barragem subterrânea . Perfil de uma barragem subterrânea . Aspectos construtivos . Barragem subterrânea construída com solo argiloso ou areno-argiloso . Barragem subterrânea construída com solo argiloso ou areno-argiloso e proteção plástica . Barragem subterrânea com aluvião revestido de lona plástica . Barragem subterrânea de perfil alteado e aluvião revestido com lona plástica . Barragem subterrânea em alvenaria . Capitação d'água do aluvião . VIVEIRO-BARRAGEM DE ALVENARIA . Definição . Tipos de barragens de alvenaria . Proteção contra o solapamento das barragens vertedouras . Fundação . Estudo da estabilidade de uma barragem insubmersível Determinação do centro de gravidade do maciço . Processo gráfico . Processo analítico . Determinação do centro de impulsão . Momento derrubado r. . Construção de uma barragem de alvenaria . Modelo de projeto . ABASTECIMENTO DE FAZENDAS AQUÁTI- CAS COM BOMBAS ....•...••••.•.•..•....•................. Definição e constituição de bombas . Princípio geral de funcionamento de uma bomba centrífuga Posições do eixo e pressões das bombas centrífugas . Vantagens e desvantagens de uma bomba centrífuga .. Esquema de um conjunto elevatório com bomba centrífuga Potência de um conjunto elevatório . 249 250 253 255 257 259 259 261 261 261 263 264 264 265 266 266 266 267 270 270 280 280 283 283 284 284 286 10·7· 10.8. 10·9· 10.10. 10.10.1. 10.10.2. 10.10·3· 11. 11.1 11.2. 11.3· 11.4· 11.5· 11.6. 11.7· 11.8. 11.9· 11.9·1. 11.9.2. 11.9·3· 11.9-4· 11.9·5· 11.9.6. 12. 12.1. 12.2. 12·3· 12·3·1. 12.3.2. 12·3·3· Curvas características das bombas centrífugas............. 290 Seleção de uma bomba.................................................. 292 Instalação de bombas em série e em paralelo............... 294 Instalação e funcionamento para as estações elevatórias 295 Instalação da tubulação de sucção de uma bomba....... 296 Dimensionamento da canalização de recalque................ 296 Acessórios de uma instalação de bombeamento........... 298 ABASTECIMENTO DE FAZENDAS AQUÁTICAS COM CANAIS .........•..................... 312 Tipos de seções nos canais............................................. 312 Constituição de um canal... ·· 313 Elementos de cálculo de um canal................................. 313 Determinação da descarga ou vazão dos canais regulares e irregulares.................................. 314 Ação da água nos canais 317 Dimensionamento de um canal.. 317 Seção de vazão máxima ou de máxima eficiência......... 319 Determinação gráfica da seção de máxima eficiência..... 320 Obras acessórias para um canal adutor......................... 322 Os revestiInentos............................................................ 323 Preparação e aplicação do concreto na seção hidráulica do canal.......................................... 325 Os saltos hidráulicos ···.......... 325 Os sifões.......................................................................... 327 Divisores de vazão ·.·····......... 329 As curvas ··············........................ 330 SISTEMAS DE FILTRAÇÃO NA ENGENHARIA AQUÁTICA .•......•.••...•.••......•..•........•....•....••.....• 342 Considerações Gerais..... 342 Definição de filtros... 342 Tipos de filtros ··.............. 342 Filtros de tela estacionária... 342 Filtros de areia e cascalho ········345 Filtros de areia sob pressão........................................... 349 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................. 354 1. INTRODUÇÃO Este trabalho é direcionado principalmente aos alun de graduação e pós-graduação de Engenharia de Pesca, Tec- nólogos em Aquacultura, Engenharia Agronômica e Engenha- ria Agrícola, bem como a profissionais e docentes interessa- dos no assunto. Os estudantes e profissionais dos Cursos mencionados, terão as informações básicas, de maneira clara, à solução de problemas quantitativos de água, qualidade do solo, tanques pré-moldados, uso dos materiais de construção, cálculo e construção dos viveiros de água doce, viveiros-barragens de terra, de alvenaria e barragens subterrâneas, abastecimento de fazendas aquáticas com canais e Sistemas de filtração na Engenharia Aquática e, finalmente, sistemas de filtração. A Engenharia para Aquacultura usa de princípios mate- máticos, físicos e químicos para, juntamente com os materiais de construção, edificar os ambientes propícios ao cultivo e manejo, intensivo, semi-intensivo e extensivo dos organismos aquáticos. A construção desses ambientes é muito antiga. De acordo com Wheaton (1977), o primeiro viveiro para criar pei- xes foi construí do a mais de 2.000 anos. Existe hoje, no mun- do, um grande número de profissionais de engenharia envol- vidos no campo da aquacultura, no entanto, há um número reduzido de informações técnicas, principalmente no Brasil, para subsidiar esses técnicos. Para a construção de obras como viveiros, canais de abastecimento, sistemas de drenagem, sistemas de fil- tragem, etc., é necessário um conhecimento tecnológico específico, principalmente, quando se trata da elaboração e implantação de projetos. Este trabalho é composto de doze capítulos: Água, So- los, Materiais de Construção, Viveiros de Água Doce, Tanques Pré-moldados, Viveiro-Barragem de Terra; Barragens Subter- râneas, Viveiro-Barragem de Alvenaria, Abastecimento de Fa- zendas Aquáticas com Bombas, Abastecimento de Fazendas Aquáticas com Canais e Sistemas de Filtração na Engenharia Aquática. Fugimos do aprofundamento técnico sobre os capítu- los para apresentar maior abrangência de informações técnicas sobre Engenharia para Aquacultura que, esperamos suprir, em parte, a demanda de conhecimentos indispensáveis às obras civis mais comuns, no campo da aquacultura, aumentando o acervo bibliográfico já produzido em outras publicações. 36 ~PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 2. ÁGUA 2.1. Introdução Neste capítulo, pretendemos fornecer informações ge- rais sobre o ambiente natural dos organismos aquáticos, visto que a finalidade do nosso trabalho não se propõe estudar o assunto com profundidade. A água, por ser o meio natural onde vivem os organismos aquáticos (animais e vegetais) da cadeia alimentar, é indispen- sável à sobrevivência desses organismos. Para o bom desenvol- vimento da vida aquática, em seu ambiente natural, é de ex- trema importância proporcionar o equilíbrio físico-químico do meio ambiente. Mudanças climáticas, agentes poluidores, etc. retardam ou aceleram o desenvolvimento dos organismos. 2.2. Fontes de água para aquacultura As águas utilizadas para o cultivo de organismos aquáticos são as superficiaise as subterrâneas. Estas apresentam vantagens e desvantagens, segundo sua origeme o grau de contaminação. 2.2.1. Águás superficiais As águas superficiais são aquelas armazenadas em barra- gens ou represas, lagoas naturais, rios, lagos, poços, córregos, mares, estuários e urbanas. Estas apresentam a desvantagem de estarem sujeitas a contaminações por vários elementos quí- micos. Por exemplo, as águas de irrigação, também, quando usadas no abastecimento de viveiros, poderão estar contamina- das com produtos químicos cujos índices apresentem toxidade aos organismos aquáticos. Com o uso de tecnologia adequada, essas águas poderão servirmuito bem ao abastecimento de vi- veiros destinados à criação de peixe, camarão, rã, etc. ENGENHARIA PARAAQUICUlTURA ~ 37 Nas águas de rios, devido a correnteza, o oxigênio dis- solvido é normalmente alto, o pH e o conteúdo de minerais dissolvidos dependem da topografia, tipo do substrato através do qual o rio corre e de sua atividade biológica. Um dos problemas do uso da água de rios é a impossibili- dade no controle total dos predadores e competidores. A redu- ção destes se faz com o uso de filtros específicos. Estes, quando mal dimensionados, não reduz com eficiência a contaminação. Rio contaminado é fonte de água pobre, pois, o teor de oxigênio dissolvido é reduzido devido ao consumo de oxigênio utilizado pelas bactérias aeróbicas durante a decomposição dos poluentes. As águas de lagos são semelhantes às de rios e a concen- tração de oxigênio é ligeiramente menor que aquelas. O risco de enfermidades nessas águas são maiores devido a que são mais ou menos paradas. As águas de estuários (salobra) e do mar apresentam fato- res limitantes à aquacultura. "A água do mar é muito corrosiva e, como conseqüência, deve-se utilizar materiais especiais para tubos, tanques, bombas e outros aparelhos e equipamentos que estão em contato com ela. A maioria dos plásticos, resinas epó- xicas e compostos galvanizados suportam bem a água do mar. Outro problema do uso da água salgada nos empreendimen- tos aquáticos, por exemplo, em estruturas flutuantes, é a deposi- ção de "fouling" (incrustação de organismos às redes submersas). A água potável apresenta vantagens para a população nas cidades, mas, infelizmente é tóxica para peixes devido a grandes quantidades de cloro. Esse tipo de água poderá ser tratado para correção, porém, seu uso tornar-se-ia caro na aquacultura. 2.2.2. Águas subterrâneas São aquelas que ocupam os espaços vazios dos extratos geológicos, sendo as mais importantes para obras de enge- 38 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA nharia, irrigação e abastecimento. No entanto, com um bom manejo, principalmente de aeração, tornam-se excelentes sua utilização na aquacultura. Em capítulo posterior iremos ana- lisar melhor o uso desse tipo de água quando estivermos estu- dando os tanques pré-moldados. 2.2.2.1. Origem das águas subterrâneas A teoria mais moderna sobre a origem das águas sub- I rrâneas é a da infiltração das águas de chuva e superficiais, que podem dirigir-se diretamente através do perfil do solo até juntar-se às águas mais profundas ou cair diretamente sobre li águas superficiais e, em seguida, percolar dos álveos flu- viais para o subsolo. As águas se infiltrando vão oçupar os espaços vazios dos ixtratos geológicos, que podem ser uma zona saturada d'água ou de aeração (ar + água). A água contida na zona saturada, . pelo seu volume, suas características físico-químicas são as mais importantes para as obras de engenharia, principalmen- te, da Engenharia Aquática (figura 1). TInIR! f Figura 1. Aquíferos confinados e não confinados. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 39 2.2.2.2. Qualidade das águas subterrâneas A qualidade das águas subterrâneas é tão importante quanto a sua quantidade e ela depende do seu objetivo. Assim, uma água potável para abastecimento humano, irrigação, in- dústrias (rurais e urbanas) e para os cultivos aquáticos (de peixe, camarão, algas, rãs, etc.), apresentam características diferenciais. Para estabelecer a qualidade da água, aos cul- tivos aquáticos, é preciso medir seus constituintes químicos, físicos e biológicos. Todas as águas subterrâneas contêm sais em dissolução,em quantidades maiores que as superficiais, "devido à maior exposi- ção dos extratos geológicosaos materiais solúveis(TODD,1967). Os sais são adicionais às águas subterrâneas por produ- tos solúveis do intemperismo do solo e da erosão proveniente das chuvas e do escoamento. Encontram-se elevadas salinidades em solos e águas subterrâneas de climas áridos, em que a lixiviação pela água da chuva não é eficiente na diluição das soluções salinas. As áreas mal drenadas também contêm elevada salinidade. As águas subterrâneas são geralmente livres de contami- nação, todavia, podem conter gases tóxicos aos organismos aquáticos. Os mais comuns são: o ácido sulfídrico (H 2 S) e o metano (CH4) ou gás dos "pântanos". Em áreas calcáreas as águas subterrâneas são duras, com grandes quantidades de carbonato de cálcio dissolvido. Esta substância se incrusta nas paredes das tubulações, mas, é pouco corrosiva. "Nas áreas com formação de granito, são deficientes em minerais dissolvidos, relativamente alta em di- óxido de carbono e são altamente corrosivas". A temperatura das águas subterrâneas é mais ou menos constante durante o ano. Em poços rasos (poços amazonas, ca- cimbões e cacimbas) é próxima do meio ambiente. "Abaixo de 40 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 50 pés (15,24m), a temperatura da água aumenta aproximada- mente 1°Cpor cada 32 m de profundidade (WHEATON1977)· 2.2.2.3. Fontes de águas subterrâneas As fontes de águas subterrâneas são as nascentes, as depressões abaixo do nível freático e os poços (figura 2). As nascentes ou mananciais ocorrem quando um aquífero (for- mações geológicas que contém e transmitem águas subterrâ- neas) é exposto na superfície do solo ou quando ocorre uma rutura nas capas superiores de confinamento. As águas de depressões, abaixo do nível freático, são boas para aquacultura, contudo, apresentam baixas taxas de oxigê- nio pela pouca circulação de correntes. A disponibilidade des- sas bacias pode contribuir à faltá de água durante os períodos ecos do ano. Neste caso, o bombeamento é indispensável. Os poços são, talvez, a melhor fonte de água para aqua- cultura. Apresentam o inconveniente de exigir bombeamento, podem apresentar gases indesejáveis como ácido sulfídrico ou compostos químicos dissolvidos (altas concentrações de ferro e enxofre). O oxigênio é baixo, mas, a água poderá ser aerada. Existem dois tipos de lençóis mais comuns: os de nível freático e os artesianos (figura 2) O lençol de nível freático está sobre camada impermeável e não submetido a pressão. Este lençol se origina da infiltração de águas superficiais, até encontrar uma camada menos permeável. A água será, pois, aproveitada com a escavação de poços ordiná- rios ou comuns. São de grandes diâmetros (2 a 4 m) e profundi- dade que varia de 2 a 30m. O rendimento desses poços depende da espessura vertical do aquífero e de sua permeabilidade. Os lençóis ou aquíferos artesianos estão compreendi- dos entre duas camadas impermeáveis, estando submetidos à pressão (figura 2). A água sob pressão subirá em um poço ENGENHARIA PARA AQUlCUlTURA ~ 41 aberto até atingir a linha piezométrica ou de pressão. (linha imaginária que, estando a água retida entre duas camadas im- permeáveis, existindo piezómetros, ela subirá em decorrên- cia da pressão interna). "Para que a água fique sob pressão é necessário a existência de duas camadas impermeáveis ou de muito pouca permeabilidade e, de uma camada permeável, entre as duas, por onde a água circula" (DAKER, 1969). R.carga do aqutfero Lençol fre.tlco Camada ImperTneáve' conflnante Figura 2. Fontes de águas subterrâneas. . S: a linha de pressão passar acima do terreno a água Jorrara, dando origem ao poço artesiano ou surgente. A água des.ses lençóis .provém de infiltrações distantes e de regiões mais altas (brejos, lagos, rios, encostas, etc.). 2.3. Abastecimento d'ógua para aquacultura Na aquacultura é indispensável um bom abastecimento de água. Qualquer empreendimento aquático é, indiscutivel- mente, dependente da quantidade e qualidade da água. Sendo mal calculadas conduzirá, com certeza, ao fracasso de qual- quer empresa de aquacultura. Subestimar resultados de fluxo e qualidade de água é um dos erros mais sérios em projetos de aquáticos. 42 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 2.3.1.Quantidade de ógua A água doce ou salgada, em viveiros, apresenta perdas por evaporação e infiltração. As perdas por evaporação são proporcionais a temperatura do ar e da própriaágua, pres- são de vapor (umidade do ar), área de exposição do corpo d'água e da velocidade do vento. A maioria dos sistemas aquáticos apresenta grandes áreas para os espelhos d'água (viveiros estuarinos) e pouca profundidade, o que favorece as perdas por evaporação. Nos diques ou represas dos viveiros (em derivação ou em barragem) ocorrem perdas por infiltração, sendo maiores ou menores, conforme as características físicas do material em- pregado na edificação e da eficiência construtiva das represas. Os solos podem apresentar, de acordo com sua ori- gem, diversos tipos de granulometrias. Isto conduz a solos muito porosos (mais permeáveis) e solos pouco porosos (menos permeáveis). O volume de perdas (Vp), proveniente da evaporação e da infiltração no perfil do solo, não pode ser calculado com precisão exata, mas pode ser estimado. Como visto, a evaporação depende das condições climá- Licaslocais (temperatura, umidade do ar, velocidade do vento, insolação) e do tamanho da área evaporante. "Nas regiões tropicais a evaporação pode chegar a 25 mm/dia, Isto origina uma demanda d'água da ordem de 250 m3/dia/ha, ou seja, uma vazão de 2,9 L/s/ha. No litoral nor- destino, com lâmina de evaporação média de 7 mm/dia, ne- cessitar-se-ia de 70 m3/dia/ha de água, ou seja, 25.550 m3/ ano" (SILVA,1987). Face às considerações anteriores, o volume de água neces- sário (Vn) ao abastecimento dos viveiros e tanques de uma fa- zenda ou empresa aquática, sem considerar o consumo em la- boratório, casa de técnicos, etc., pode ser estimado como segue: ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 43 Vn = Vb+Vp (1) Onde, Vn = volume necessário (ms) Vb = volume d'água na bacia hidráulica dos viveiros e tanques (ms). Vp = volume de perdas (rn") Quanto às perdas por infiltração, no fundo e nas paredes laterais de um viveiro, elas dependem da técnica de constru- ção e do material utilizado para sua edificação. Os viveiros novos têm maiores perdas nos primeiros dois anos, principal- mente, aqueles construí dos com materiais menos argilosos e que não receberam tratamento especial sobre a camada de contenção da água. O lençol freático, próximo ao fundo do vi- veiro, também lhe confere menor infiltração. Se considerarmos uma infiltração de 1,5 mm/ dia, para um solo argiloso, seria necessário uma reposição de água no viveiro de 15 m-/dia/ha, ou seja, isto corresponde a uma vazão de 0,17 L/s/ha. Outra função importante do abastecimento d'água é a eliminação de dejetos nocivos dos animais aquáticos. A in- trodução de água limpa elimina esses materiais. Portanto, o volume a ser eliminado de materiais depende da população de animais no viveiro, da temperatura da água, da quantidade de alimentos e de outros fatores de manejo. Outro fator importante a considerar na previsão da quantidade de água de abastecimento é a sobrealimentação que incrementa o DBO (Demanda Biológica de Oxigênio), di- minuindo o nível de oxigênio no viveiro. A experiência tem demonstrado, em nossa região, que um fluxo de água da ordem de 10 a 40 L/s/há ao longo do 44 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA ano, para pequenos e médios projetos, com tecnologia ade- quada na construção dos canais de abastecimento e represas dos viveiros, têm atendido à demanda dos cultivos. 2.3.2. Qualidade da água para aquacultura A qualidade da água é um parâmetro indispensável, aos cultivos aquáticos, dependerá do uso a que se destina. Uma água poderá ser boa para o crescimento de algas ou vegetais superiores, mas poderá não ser boa para alimentação animal. "Uma água de "boa" qualidade é capaz de manter os seres vi- vos e os padrões sanitários que se deseja para que os organis- mos cultivados sejam utilizados como se programou Wheaton (1982)". Segundo este mesmo autor, é possível que a água de esgoto municipal possa ser considerada como de "boa" quali- dade se for utilizada no cultivo de algas; processada, esterili- zada pode ser utilizada para os animais em cultivo. É também possível que a mesma água seja considerada "má" depois do tratamento recebido. Isto poderá ocorrer se a água que estiver sendo utilizada para o cultivo de peixes, ao consumo humano, contiver Salmonela ou outros microorganismos tóxicos. Como se vê, a qualidade da água é bastante relativa. A água de abastecimento nos cultivos aquáticos necessita de pa- râmetros para ser considerada "boa" ao tipo de cultivo pro- posto. Os parâmetros físicos (cor, turbidez e temperatura) e químicos (pH, alcalinidade, oxigênio, nitritos, nitratos, fósfo- ros e silicatos) são os mais importantes. Essas propriedades devem estar em equilíbrio dentro do ambiente de cultivo à maximização da produção; em caso contrário será desastroso qualquer cultivo em aquacultura. Duas propriedades importantes de água são a cor e a transparência. Águas claras deixam passar melhor a luz e como conseqüência, uma melhor produtividade para o fito- ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 45 plâncton, bactérias fotossintéticas e macrófitas aquáticas, uti- litárias de energia luminosa na fotossíntese. As águas turvas, com argilas ou outras partículas em suspensão, não facilitam a penetração de luz, causam problemas aos peixes, larvas, pós-larvas e alevinos, com aderência de argila as suas guelras, impedindo trocas gasosas. A tabela I de Brock (1979), citada por Cavalcante, Cor- reia, Cordeiro (1986), apresenta os limites físico-químicos para águas de viveiros de camarão Macrobrachium spp. Os níveis desejáveis para análise química da água para piscicul- tura são apresentados na tabela 2. Tabela 1. Parâmetros físico-químicos recomendados para água de abastecimento de viveiros de Macrobra- chiumSpp. Na Fe30ppm < o.oz ppm K Mnz ppm < o.oz ppm Mq Cu10ppm < o.oz ppm Ca Pb < o.oz ppm12ppm C1 As40ppm < o.oz ppm sio, Se12ppm < o.oz ppm pH 6-8ppm Cr < o.oi ppm Dureza total < 120ppm Fonte: Brock (1979) apud CavaJcanti, Correia, Cordeiro (1986). 46 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA Tabela 2. Níveis desejáveis em análise química da água para piscicultura. ESPECIFICAÇÃO NÍVEL DESEJADO DA ANÁLISE pH sa9 Alcalinidade 40 a 200 mI/L de seu equivalente em CaC03 Dureza > 1Sg/Lde seu equivalente em CaC03 °2dissolvido > 4mg/1 C0 2 livre < zomg/l Amônia < o,smg/l Gás sulfídrico < i.omg/l Metano < o,smg/l Ferro < i.omg/l Alumínio < o,smg/l Presença de nitratos, fosfatos, carbonatos e sulfatos FONTE: Silva (1987) Exemplo: Qual o volume de água necessário para abastecer um vi- veiro de 1ha, considerando uma lâmina de infiltração de 1,S rum/dia e evaporação média de 2S mm/dia? Solução: De acordo com a equação 1 e considerando uma lâmina média de 1,2m para o viveiro, sendo sua superfície líquida de 1ha (10.000 m"), temos: ENGENHARIA PARA AaUICUlTURA ~ 47 Vn = Vb+Vp Vn = 10.000 m- X 1,2m = 12.000 m3 Vn = 12.000 m- (volume teórico) Considerando uma perda, por evaporação, de 25 mm/ dia em toda a superfície do viveiro, temos: Vp = 0,025 m x 10.000 m" = 250 m-/dia/ha. Isto significa uma vazão necessária (Qn) de: Qn = 250 m3 -;- (24 x 3.600s) = 2.91 L/s/ha Para uma infiltração de 1,5 rum/dia, teremos: Qn = 0,0015 m x 10.000 m- = 15m-/dia/ha. Isto significa uma vazão necessária (Qn) de: Qn = 15m3 -;-(24 x 3.600 s) = 0,17 L/s/ha Portanto, o volume necessário (Vn) para o abastecimen- to do viveiro será de 12.000 m>,com acréscimo diário de 265 m3, ou seja, o canal de abastecimento do viveiro deverá ter uma vazão adicional de 3,07 L/s (2,9 + 0,17 L/s). 48 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 3. SOLOS 3.1. Introdução Os solos, desde os tempos mais remotos, têm sido estu- dados como suporte às obras de engenharia, à produção de alimentos e até para saber a origem do homem. Tem sido, pois, analisados nos seus aspectos físico, químico e biológico. A grande muralha da China, as pirâmides do Egito, os t mplos da Babilônia, os aquedutos e as estradas do Império Romano não teriam sido construídas sem um conhecimento prévio do solo.° estudo dos solos, segundo a literatura, foi iniciado a partir do século XVII, com os trabalhos de Vauban (1697), oulomb (1773), Rankine (1856) e outros. Admitemo solo 'orno "massas ideais de fragmentos", atribuindo-lhes proprie- dades de material homogêneo e os estudaram mais sob um ponto de vista "matemático" do que "físico" (CAPUTO,1969). Esse período é conhecido como operíodo clássico, quando correram sérios acidentes em todos os países, a exemplo dos scorregamentos dos taludes de terra na construção do canal do Panamá, rutura de barragens de terra e recalques de edifí- ciosnos Estados Unidos. No século XXsurgiu os avanços no es- tudo dos solos, pela experiência e interpretação de resultados. No Brasil, no campo da engenharia aplicada à aquacul- tura, já se tem vários exemplos em obras que não lograram êxito, pela falta de observações dos aspectos físicos e químicos do solo. Neste sentido pretende-se neste capítulo, de manei- ra simples e objetiva, enfocar alguns conhecimentos funda- mentais de Mecânica dos Solos para que se obter melhores resultados nos empreendimentos aquáticos, com relação à construção de viveiros, pequenas barragens, canais, sistemas de drenagem e outras instalações aquáticas. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 49 Os solos mais adequados para a construção de viveiros devem conter um mínimo de 20-30% de argila e de preferên- cia não mais do que 30% de areia. 3.2. Definiçõo e generalidades O solo é a parte superficial da terra, onde se desenvolve as plantas e os animais, composto de minerais (± 45%), de água (± 25%), de ar (± 25%), organismos vivos e matéria orgânica (± 5%) com diferentes propriedades físicas e químicas (figura 3). Figura 3. Componentes minerais e orgânicos do solo. A parte mineral é constituída pelas areias, argilas, pedras e cascalhos, que são os resíduos da decomposição das rochas, Os minerais variam de tamanho, desde o pedregulho até a argila de diâmetro menor que 0,002 mm. Os materiais gros- sos servem de esqueleto do solo e são inativos. A parte ativa constituída pela argila, de natureza coloidal, serve de depósito para o armazenamento de nutrientes de fundamental impor- tância para a vida aquática. A parte líquida está presente no solo com quantidades variáveis de matéria mineral, anidrido carbônico e oxigênio, nela dissolvidos. 50~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA A água do solo pode ser classificada em: gravitativa a que está sujeita a ação da gravidade; capilar é a água retida pelos poros capilares, contra a força da gravidade e a higroscópica I' -tida pelos colóides do solo. A água do solo contém gases e sais solúveis, daí receber lambém, a denominação de solução do solo. Nesta solução suo encontrados, comumente, os íons: H+, K+,NH 4 +,Ca+,Mg2+, 13+S02- P02- N03- C02- e em menores concentrações: Fe 2+, , , , , . 4' Zn2+,Cu2+,Si02- e outros elementos. A parte gasosa é formada pelo ar que desempenha im- portante papel no desenvolvimento dos vegetais e microorga- nismos do solo e da água. O ar do solo não tem a mesma com- posição do ar atmosférico, devido a respiração das raízes das plantas e a dos microorganismos, consumindo oxigênio e eli- minando anidrido carbônico, por essas razões e não ocorrer o Ienômeno da síntese clorofiliana que consome gás carbônico, ()ar do solo é geralmente, mais rico nesse gás do que o atmos- Iérico (KIEHL, 1979). O oxigênio do solo é cada vez menor, com a sua profundidade, com maiores teores de umidade. Os organismos vivos (termitas, formigas, roedores, mi- nhocas, etc.), são partes integrantes dos solos incorporando matéria orgânica, modificando a sua estrutura, contribuindo na aeração e sua fertilidade pela decomposição da matéria or- gânica e a síntese de novos complexos orgânicos conhecidos .orno humificação. A matéria orgânica é a parte constituída pelos resíduos vegetais e animais. As plantas constituem a parte principal de matéria orgânica para o solo, os animais a fonte secundária. A matéria orgânica dos solos pode formar-se em condi- ções aeróbicas, resultando o húmus; anaeróbicas, quando a decomposição ocorre em regiões encharcadas, resultando a turfa que origina os solos turfosos. O húmus é o produto final da matéria orgânica. A presença deste caracteriza os solos de ENGENHARIA PARA AaUICULTURA ~ 51 boa fertilidade. Encontrando-se em estado coloidal com diâ- metro de suas partículas variando dentro dos limites de 0,5 a iu. Tem a capacidade de atrair fortemente os minerais do solo, até sua superfície, mediante o fenômeno de adsorção (adesão por atração simples de uma partícula, íons ou molé- cula, à uma superfície). A argila e o húmus são as principais substâncias do solo com capacidade de adsorção. 3.3. Origem e formação dos solos Os solos se originam do intemperismo ou meteorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química e por agentes biológicos. A desintegração mecânica pela água, pela temperatura, pela vegetação e pelo vento forma os pedregulhos, as areias, o silte e em condições especiais as argilas. Adecomposição química é o processo de modificação mi- neralógica das rochas de origem. O principal agente é a água e os mais importantes mecanismos de ataque são a oxidação, hidratação, carbonatação e os efeitos químicos da vegetação. Os compostos de ferro se oxidam rapidamente, originando óxidos ferrosos e férricos de baixa solubilidade, os quais con- ferem ao solo uma cor roxa. A carbonatação é a ação do CO2 sobre as rochas, formando os carbonatos. Os agentes biológicos são ativos principalmente no pro- cesso de meteorização. Os vegetais exercem ação física através de suas raízes. Exercem também ação química, pois segregam ácidos que atuam no material sobre o qual cresce, dissolvendo alguns dos seus componentes. De igual forma, os organismos e suas substâncias metabólicas (ácido cítrico, tartárico, oxáli- co, málico, etc.), atuam também como agentes ativos de de- composição das rochas" (CASTROet al, 1956). 52 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 3.4. Pedologia A pedologia é a ciência que estuda a formação e a classi- ficação das camadas superficiais da crostra terrestre, levando em consideração a ação dos agentes climatológicos. "Deve-se a origem dessa ciência a um grupo de agrônomos e geólogos russos" (CAPUTO,1969). 3.5. Perfildo solo Perfil do solo (figura 4) "é a seção vertical que, partindo da superfície, aprofunda-se até onde chega a ação do intem- perismo, mostrando, na maioria das vezes, uma série de ca- madas dispostas horizontalmente, denominadas horizontes" (VIElRA, 1988). ·t l-"+ A'A A2Solo A38' 82 83 C C 1--.,,- Roc:halNtt.rada R Figura 4. Perfil de um solo com seus horizontes. Para a Engenharia Aquática, principalmente durante a construção de viveiros e barragens, é fundamental o conhe- cimento do perfil do solo, da sua natureza física e química, bem como das condições hidráulicas da água em suas cama- das ou horizontes. Os horizontes e camadas principais do solo são simboli- zados pelas seguintes letras maiúsculas: O, H, A, E, B, C, F e ENGENHARIA PARA AQUICUlTURA ~ 53 R. Três são sempre denotativas de horizontes: A, E e B; uma, R, é sempre denotativa de camada, enquanto H e F são de de- notação variável (OLIVEIRAet al, 1992). A camada AB representa a transição entre A e B, com predominância das características do A. BA,transição entre A e B, com predominância das características de B. BC, transi- ção entre B e C, com predominância das características de B. O horizonte O (orgânico), da parte superior dos solos mi- nerais contém 20 a 30% da matéria orgânica em diferentes estágios de decomposição que pode se formar na ausência de ar, estar sempre alagado ou, parcialmente decomposta. Este horizonte é encontrado em solos de mata, pouco duradouro após desmatamento. O horizonte H é uma camada orgânica, superficial ou não, de resíduos vegetais, sob condições de estagnação de água. Encontrado em alagadiços ou pântanos, brejo. As turfas são exemplo desse material Os horizontes O e H, devido as suas características físicas e químicas, por serem de constituição orgânica não se prestam a construção de diques ou represas de viveiros e barragens, destinados aos cultivos aquáticos e/ou armazenamento d'água. OhorizonteA (aluvial) é um horizonte mineral, com acu- mulação de matéria mumificada (húmus) associada à partícu- las minerais, de máxima atividade biológica, apresenta perdas de argila, ferro e alumínio, conseqüentemente, concentração de quartzo e outros minerais. Ohorizonte B se apresenta com concentração iluvial pro- venientes de horizontes suprajacentes, tais como argilas, ses- quióxidos de ferro, carbonatos e alumínio ou de húmus, com estrutura diferente do A e C. No B a quantidade de húmus é reduzida e com textura mais pesada que o A. O horizonte C se apresenta de forma não consolidada, a partir do qual se desenvolve o solo. Presume-se seja de composi- ção química, físicaemineralógica similar às do material superior 54 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA onde se desenvolveu o solo. Chama-se material parental (VIEI- RA, 1975). Este material é a matéria prima da formação do solo. A rocha R se apresenta inalterada. Este horizonte é de maior importância para a geologia. É uma camada que po- derá conter fissuras, no entanto, são pequenas para o des- involvimento de raízes vegetais. Verifica-se, pela descrição, mesmo simplificada, das ca- madas ou horizontes do perfil de um solo, ser de fundamen- tal importância o conhecimento de sua origem, propriedades químicas e físicas, à edificação de barragens, canais adutores , viveiros para fazendas aquáticas. 3.6. Levantamento de solos para aquacultura O levantamento dos solos para empreendimentos aquá- licos envolve a representação, em planta, da área de localiza- ção de coleta de amostras, em glebas de 0,5 a 1,0 ha (figura 5) para a realização, em campo ou em laboratório, das análises físico-químicas dos solos. 3.6.1. Métodos de coleta de amostras de solo As amostras de solo, para as análises já mencionadas, poderão ser coletadas ao longo do seu perfil, em todos os ho- rizontes, a uma profundidade de 0,15 a 1,5 m. Em termos de Engenharia para a Aquicultura, deve-se, pelo menos, amos- trar o solo até a profundidade onde ficará o fundo do viveiro. O técnico deve dispor de um mapa da área, ou elaborar um "croqui" para anotações sobre as formações geológicas e petrográficas dominantes da vegetação, do relevo, delimitan- do também as áreas de mata, de capoeira, de pastos e outras formas de uso da terra. No "croqui", em zigue-zague da figura 5, vê-se os pon- tos de coleta das amostras, os quais serão materializados em plantas de futuros projetos ENGENHARIA PARA AQUICUlTURA ~ 55 Figura 5. Pontos para coleta de amostras de solo. Na coleta das amostras do solo podem ser utilizados os mé- todos da trincheira (figura 6), do trado oco ou holandês (figura 7) do trado helicoidal (figura 8) e das escavadeiras (figura 9). RegiA<>de coleta de amostras Figura 6. Trincheira destinada à coleta de amostras de solo. 56 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA Figura 7. Trado oco ou holandês. E •."gP "NA i Figura 8. Trado helicoidal. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 57 Figura 9. Escavadeiras. . ~ amostras coletadas serão de dois tipos: para análises mais simples - alteradas. Estas não representam o solo no seu estado natural, e, para análises mais complexas - não al- teradas. As não alteradas representam com mais realidade a natureza do solo. Na Engenharia Aquática o primeiro tipo de coleta é o mais utilizado. Alguns cuidados devem ser tomados pelo técnico na co- let~ de am~s:ras de solo para que elas possam responder com maior precisao e credibilidade, às análises físicas e químicas: Tom,a~ amostras de todos os horizontes, quando ne- cessano e separá-Ias quando se desejar compará-Ias' C~locar as amostras em sacos plásticos, devidament~ etIquetadas, para o envio ao laboratório' A etiqueta das amostras deve conter o local da amos- tr~gem, o município, data e profundidade da coleta, numero do projeto, segundo o "croqui". 58~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA Quando as amostras forem para análise química deverão ter pelo menos 2 kg, exceção para os solos cascalhentos, que deverão apresentar, após peneira- mento, 100g de terra fina seca ao ar (TFSA - diâme- tro das partículas menores que 2 mm); Evitar a mistura com solo de outros horizontes e reti- rar pedras ou fragmentos grandes de matéria orgâni- ca como folhas, raízes e pedaços de caules de plantas 3.6.1.1. Método da trincheira o método da trincheira permite examinar todo o perfil 10solo em seu estado natural, possibilitando estudar a estru- tura do solo, a cor, a textura, a permeabilidade, etc. A trincheira da figura 6 é uma escavação comum no solo .om as dimensões de 2 m (comprimento) x 1 m (largura), x 2 m (profundidade), devendo possuir, pelo menos, uma parede reta, dirigida para a luz, com a finalidade de facilitar as obser- vações de campo, no perfil. 3.6.1.2. Método dos trados de sondagem Este método tem a capacidade de colher amostras em di- ferentes profundidades. O trado oco (figura 7) é composto de um cilindro de metal de ± 16 em de comprimento e 8 a 10 em de diâmetro, com folha cortante na parte inferior para que lhe facilite a penetração no solo, podendo ser usado para coletar amostras para análises físicas e químicas. É de difícil uso em solos argilosos, arenosos e cascalhentos. A profundidade má- xima que alcança é de im ou mais desde que use extensão. Pelo método do trado oco, este deve ser introduzido no solo de 10 a 15 em cada vez, retirando-o lentamente para man- ter a amostra em seu interior. As amostras podem ser coloca- das sobre manta plástica, uma após a outra, quando se desejar proceder observações sobre os horizontes. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 59 o trado helicoidal (figura 8) tem mais ou menos 30 em de comprimento e 4cm de diâmetro. Por este método a amos- tra de solo fica alterada, não sendo eficaz em solos arenosos e cascalhentos e é de difícil uso em argila dura. Por isso, pouco utilizado atualmente. 3.7. Alguns tipos de solos 3.7.1. Tipos de solos de acordo com sua origem Os solos são denominados de acordo com a sua origem, em: residuais, sedimentares e orgânicos. Existem os solos que recebem denominações de acordo com os seus elementos fun- damentais. Por exemplo, os solos ácidos sulfáticos ou tiomór- ficos, são solos de grande acidez, com pH menor que 3,5, pre- sença de manchas amarelas (sulfato de ferro), formadas pela oxidação do ar e ação bacteriana a partir de um mineral que contenha ferro e pirita sulfurosa. Estes solos se encontram em zonas salinas de mangues, ou em zonas de água doce. Estes solos devem ser cuidadosamente verificados quando do seu uso para a aquacultura. Esse tipo de solo, durante a constru- ção dos diques, ficando exposto ao ar, se acidifica, acidifican- do também a água do viveiro. A identificação de um solo ácido-sulfático pode ser feita conforme aconselha Coche (1985): Tomar uma amostra de solo e umedecê-Ia se estiver seca' Amassar a amostra até formar uma torta de t.ocm de espessura; Introduzir a torta úmida em uma bolsa plástica e fechá-Ia; 30 dias depois, medir o pH. Se for menor que 4,0, o solo é ácido sulfático potencial. 60~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA Ressalta-se, que o solo deve ser mantido úmido para lima maior atividade bacteriana e uma acidificação rápida. Nas amostras secas, o pH mínimo não se obterá até que se lranscorra vários meses. 3.7.2. Descrição resumida sobre os principais tipos de solos Segundo Molle e Cadier (1992) os principais tipos de so- los, são assim descritos: Bruno não Cálcico: É um solo cuja espessura varia de 50 a 100 em (figura 9.1). A camada superficial é de coloração marrom-escura, textura argilosa a média. A camada mais profunda apresenta coloração mais avermelhada e textura argilosa. São solos de boa fertilida- de e excelente material para construção de viveiros e barragens. Costumam apresentar pedregosidade na superfície, sendo mui- to comum a presença de sulcos de erosão, principalmente na beira das estradas. Ocorrem geralmente em relevo suave ondu- lado e ondulado com encostas não muito acidentadas. Figura 9.1. Solo Bruno não Cálcico. ENGENHARIA PARA AQU/CUlTURA ~ 61 Solos Litólicos: São solos rasos com profundidadeinferior a 50 centíme- tros (figura 9.2). Acamada superficial geralmente é de colora- ção clara a avermelhada com pouco escurecimento. A textura é muito variável, em geral apresenta pedregosidade na super- ficie ou mesmo rochosidado. A camada mais profunda é de co- loração mais escura do que a superficial, podendo apresentar também pedregrosidade. Estão, geralmente, associado a área de relevo forte, ondulado, montanhoso e escarpado, no entan- to, são encontrados também em relevo até plano. A presença desses solos numa bacia hidrográfica de drenagem é um fator favorável para o escoamento. Esses solos apresentam um es- coamento médio, mas, quando erodidos, o escoamento é mui- to alto. São de boa qualidade para a construção de açudes e viveiros quando não são pedregosos ou arenosos demais. C\I 0\ 0\...• 1.•••.3,."'··.:lI ~. Z SS ~ o & Figura 9.2. Solo Litólico. 62 ~PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA Afloramentos de rochas: Os afloramentos de rochas constituem um tipo de terre- no com caracterísitcas físicas próprias. Correspondem a expo- sições de diferentes tipos de rochas, brandas ou duras, nuas ou com reduzidas porções de materiais detríticos geralmente arenosos não classificáveis como solo. O relevo em que ocorrem os afloramentos de rocha é mui- to variável, podendo se apresentar desde superfícies planas ou suaves onduladas, bem como, mas com maior freqüência, nas encostas íngremes ou dorsos das elevações, onde dominam relevos acidentados (forte ondulado a montanhoso). Sobre os afloramentos de rocha de maior tamanho, de- senvolve-se a vegetação rala, constituindo formações rupes- tres. Pela qualidade do material deve-se evita-lo para constru- ção de açudes e viveiros. Podzólicos: São solos geralmente profundos (mais de 150 centíme- tros), mas podendo ser rasos e pouco profundos (figura 9.3). A camada superficial é de textura arenosa ou média, escure- cida pelo teor de matéria orgânica. A camada mais profunda é de textura média a argilosa e coloração amarela, vermelha ou acinzentada. Avariação de textura, geralmente muito mar- cante, entre a camada superficial e a mais profunda é uma ca- racterística que distingue os solos Podzólicos. São solos que estão presentes em todas as situações de paisagem. Possuem um escoamento superficial médio. Com relação a fertilidade, na região semi-árida os podzólicos e podzolicos-vermelhos são de baixa fertilidade enquanto os podzólicos-eutróficos, cinzentos e amarelos apresentam fertilidade natural mais ele- vada. São de boa qualidade para a construção de viveiros e barragens quando não forem arenosos demais. ENGENHARIA PARAAQUICULTURA ~ 63 Figura 9.3. Solo Podzólico. Planossolo: São solos com pouca profundidade não ultrapassando a média dos 100 em (figura 9-4). Geralmente de textura areno- sa ou média, e de consistência solta nesta camada. A camada mais profunda é de textura média ou argilosa e muito dura (presença de rochas degradadas no material argiloso, transi- ção abrupta entre a camada arenosa superficial e a camada argilosa que aparece antes da rocha alterada). São de áreas que encharcam durante o período chuvoso. Os agricultores dizem que são solos arenosos que apresentam um salão (im- pedimento argiloso muito duro) sob a superfície. Apresentam vegetação natural rala, plantados geralmente com capim, ocorrem freqüentem ente na região do Agreste. O escoamento superficial é bastante variável mas geralmente suficiente para construção de açude. Quando os Planossolos da bacia hidro- gráfica de drenagem (BHD) são solódicos, deve-se esperar uma água salinizada. Não é um material recomendado para a construção de açudes mais comuns. 64 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA 9.4. Solo Planossolo. Solonetz Solodizado: São solos pouco espessos cuja profundida média dificil- mente ultrapassa 100 centímetros (figura 9.5)· A camada su- perficial de textura normalmente arenosa a média e tra?sição abrupta para a camada mais profunda. A C~mada ma~spro- funda de textura média ou argilosa, ondurecida, quase Imper- meável e coloração acinzentada. Avegetação sobre estes solos é muito rala, com espécies adaptadas a condições de alto teor de sódio. O escoamento superficial variável com a espessura da camada superficial, porém, de água salinizada. Impróprios para a agricultura em virtude dos altos. te~res de ~ó.dio.e das dificuldades de drenagem. No caso da PISCIculturae indispen- sável se fazer análise química do solo. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 65 Figura 9.5. Solo Solonetz Solodizado. Vertissolo: São os solos conhecidos como massapê, cuja espessu- ra varia entre 100 a 200 centímetros (figura 9.6). A camada superficial e de textura argilosa, dura e coloração marrom, vermelha ou cinzenta escura, apresentando fendas no perí- odo seco. A Camada mais profunda é de textura muito argi- losa, muito dura, fendilhada e com as mesmas colorações. Geralmente apresentam-se cobertos de caatinga. Observa-se também concentração de pinhões (arbusto ou erva comum nos Vertissolos). Quanto ao Escoamento superficial, são solos que apre- sentam um escoamento fraco ou médio no início das chuvas, período em que estão rachados, mas, quando saturados com água, podem provocar um escoamento muito elevado. As bacias hidrográficas com forte proporção de Vertisso- los não são muito boas para construção de açudes. 66~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA São solos muito ricos (férteis) embora a textura seja ex- cessivamente argilosa, dificultando o manejo de máquinas. A drenagem é ruim, restringindo a irrigação para alguns culti- vos. Devem ser descartados, para a construção de viveiros e barragens, em razão das fendas e rachaduras que ocorrerão durante o seu secamento. Figura 9.6. Solo Vertissol. Latossolo: São solos com mais de 200 centímetros de profundidade (figura 9.7). ACamada superficial pode ser de textura arenosa, média ou argilosa, escurecida ou não em função da matéria orgânica. A camada mais profunda é de textura média ou argi- losa, apresentando coloração amarela, vermelha ou roxa, com possíveis concreções ferruginosas de coloração vermelha, de- nominadas de concreções lateríticas. São solos profundos que não apresentam, praticamente, mudança de cor e de textura desde a superfície até as camadas mais profundas. São de ori- gem sedimentar podendo ser originados a partir de granitos. ENGENHARIA PARA AQUICULTURA ~ 67 Ocorrem, em geral, em relevo plano e suave ondulado, tanto nos sopés das chapadas, quanto no seu topo. Geralmente o es- coamento é muito fraco. No caso dos solos de textura argilosa ou Laterítico, o escoamento pode apresentar valores médios. Ayresentam fertilidade baixa a média, e são aptos para irriga- ç~o..Com relação a qualidade para construção de barragens e viveiros podem ser permeáveis demais. Figura 9.7. Solo Latossolo. 3.8. O que é o pH dos solos? O pH é um índice (figura 10), que representa o potencial (p) de hidrogênio (H), é uma medida de acidez, neutralidade e alcalinidade chamada de reação do solo. O valor 7,0 repre- senta pH neutro; menor que 7,0, pH ácido e maior que 7,0 pH alcalino. A concentração hidrogeniônica é um indicador da aptidão do solo à prática da aquacultura. 68 ~ PEDRO NOBERTO DE OLIVEIRA -- 14 - - 13 12 - - 11 10 Maior 9 8.6alcalinld.de 8 Neutra 7 8.3 Maior acidez: 6 5 -- 4 3 2 1 O Figura 10. Escala de acidez, neutralidade e alcalinidade. Os solos para serem usados na aquacultura precisam ter um pH ideal. Por exemplo, para a piscicultura o pH dev.eráes- tar entre 6,5 a 8,5. Se o pH é menor que 5,5 os solos são muito ácidos; pH maior que 9,5 são demasiadamente alcalinos. So- los com pH menor que 4,0 ou maior que 11,0 não apresentam aptidão para a construção de diques e fundo de viveiros. O aumento de acidez nos solos tropicais úmidos é devido a substituição, pela lixiviação, das bases de troca Ca, Mg, K e Na por íons de H e AIe uso de fertilizantes ácidos. A acidez pode ainda se originar da retirada pelas plantas, dos íons, cálcio e magnésio, ficando o hidrogênio; adubação química com sulfato de amônia (NH4S03) ou nitrato de amô-
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