drenagem_3_condutividade_hidraulica

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DRENAGEM AGRÍCOLA
2. INVESTIGAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETOS DE DRENAGEM
2.2. CONDUTIVIDADE HÍDRICA DO SOLO SATURADO
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0)
	Condutância: propriedade do solo que lhe permite conduzir algum fluido através de seus poros.
	Condutividade hídrica é a condutância de um volume de solo, de área e comprimento unitários, quando o fluido que se movimenta pelos poros é a água. 
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Significado da condutividade hídrica:
	Cada solo, devido às suas características, irá transmitir a água através de seus poros com maior ou menor rapidez.
 Aplicação prática:
	O valor numérico de k0 é empregado no cálculo que estabelece distância entre drenos primários.
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0)
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Camada Impermeável
Superfície do solo
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) Método do poço
Um poço deve ser escavado no solo com um trado, até uma certa profundidade abaixo do nível freático;
Solo úmido
Nível freático
Solo saturado
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) Método do poço
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) Método do poço
Após um tempo variável, o nível da água dentro do poço entra em equilíbrio com o nível freático circundante;
Camada Impermeável
D
Superfície do solo
Nível freático
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0)
Uma parte da água deve ser retirada do poço (medir altura Y0), o que faz com que mais água passe a fluir das paredes do poço;
Camada Impermeável
Superfície do solo
Y0
Estaca
Trena com bóia
H
W
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	À medida em que a água entra no poço, a bóia sobe, e o valor da profundidade inicial Y0 assume valores menores, que chamaremos de Yt (leituras Y nos tempos t).
	A taxa de elevação do nível da água no poço deve ser medida e posteriormente convertida através de fórmulas ou gráficos, na condutividade hídrica do solo saturado (k0).
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – método do poço
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Camada Impermeável
Y0
Estaca
Yt
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – método do poço
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – método do poço
Camada Impermeável
D
Leituras úteis:
 Y  (Y0 - W) / 4
 Y0
Yt
 Y
Nível de recuperação útil
 W
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	O uso deste método está limitado pelas seguintes condições:
Utilizável em áreas nas quais o nível freático permanece próximo à superfície do solo em alguma época do ano;
Utilizável em solos em que é possível manter aberto um poço de forma geométrica definida (sem desbarrancar), ao menos durante o tempo de duração do teste;
O valor de k0 calculado estima a condutividade hidráulica média da coluna de solo, que vai do nível freático até alguns centímetros abaixo do fundo do poço, com um raio de 30 a 50 centímetros.
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – método do poço
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2.2. Cálculo de k0 - Caso A: D > H/2
Camada Impermeável
Superfície do solo
H
W
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	Equação adotada quando a altura entre o fundo do poço e a camada impermeável (D) é maior ou igual à metade da altura de água no poço (H), medida após a estabilização.
k0 é condutividade hídrica do solo saturado (m/dia);
y é o valor de y0 - yt obtido durante a determinação (cm);
t é o intervalo de tempo entre as leituras y0 e yt (s);
r é o raio do poço (cm);
y é a carga hidráulica média durante a determinação (cm).
2.2. Cálculo de k0 - Caso A: D > H/2
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	O caso B ocorre quando o poço é escavado até que encontremos a camada impermeável.
2.2. Cálculo de k0 - Caso B: D = 0
Camada Impermeável
Superfície do solo
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – tabela de campo
QUADRO PARA ANOTAÇÕES DE DADOS DE CAMPO
 POÇO Nº
 PROF. DO POÇO MEDIDA A PARTIR DA REFERÊNCIA (W+H):
 PROF. DO NÍVEL FREÁTICO ESTABILIZADO (W):
 RAIO DO POÇO (r):
 PROF. DA CAMADA IMPERMEÁVEL A PARTIR DA REFERÊNCIA (W+H+D):
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) Exercício resolvido
	Os dados do quadro seguinte foram obtidos durante a determinação da condutividade hidráulica do solo saturado (k0) pelo método do poço. A partir dos dados apresentados, calcule o valor de k0.
Profundidade do poço (W+H) = 134 cm
Raio do poço (r) = 5 cm
Profundidade do nível freático (W) = 45 cm
Prof. da camada impermeável (W+H+D) = 450 cm
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Leituras Y (cm)
83,7
79,5
76,6
74,3
72,2
71,7
69,2
Tempo t (s)
0
300
600
900
1200
1500
1800
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – exercício resolvido
	As medidas W, H e D e as leituras Y, foram tomadas em relação a uma estaca colocada ao lado do poço, acima da superfície do solo, conforme está representado no esquema ilustrativo. 
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TESTE INICIAL: Só serão aproveitadas as leituras feitas no campo que atendam a condição expressa na equação acima.
W = 45 cm
y0 (leitura inicial) = 83,7 cm 	 1/4(83,7 – 45) = 9,67 cm
 Testando ht = 69,2 cm  83,7 – 69,2 = 14,5 cm > 9,67 (não podemos usar a leitura feita aos 1800s);
 Testando ht = 71,7 cm  83,7 – 71,7 = 12,0 cm > 9,67 (não podemos usar a leitura feita aos 1500s);
 Testando ht = 72,2 cm  83,7 – 72,2 = 11,5 cm > 9,67 (não podemos usar a leitura feita aos 1200s);
 Testando ht = 74,3 cm  83,7 – 74,3 = 9,4 cm < 9,67 (OK)
Serão usados no cálculo y = 9,4 e t = 900s
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – exercício resolvido
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Encontrar o valor de H 	 W + H = 134 cm	
		W = 45 cm	 H = 134 – 45 = 89 cm
Verificar se D  H/2
Prof. da camada impermeável (H+W+D) = 450 cm 
	W + H = 134 cm	 D = 450 - 134 = 316 cm
		 Então D = 316 cm  89/2 (OK)
Escolhemos a equação para o caso A 
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – escolha da equação (caso A ou B)
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y = 83,7 – 74,3 = 9,4 cm
t = 900s – 0 s = 900s
y = (y0 + yt)/2 – 45
	  y = (83,7 + 74, 3)/2 - 45 = 34 cm
2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – exercício resolvido
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2.2. Condutividade hídrica do solo saturado (k0) – exercício resolvido
m/dia
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Classes de valores de condutividade hídrica para o solo saturado 
	 Classes de k0	 Valores (m/dia)