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CÁLCULO DO ESPAÇAMENTO ENTRE DRENOS
FLUXO HORIZONTAL E VARIÁVEL
EQUAÇÃO DE GLOVER-DUMM
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4. FLUXO EM DIREÇÃO AOS DRENOS
Quanto ao regime:		fluxo permanente
				fluxo variável
Quanto à direção:		fluxo horizontal
				fluxo radial
				fluxo horizontal e radial
	A escolha da equação para o cálculo do espaçamento entre drenos é feita em função do regime de escoamento e da direção do fluxo para os drenos.
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4.1. FLUXO PERMANENTE 
	Nesta situação supõe-se que o nível freático encontra-se estabilizado no tempo e no espaço:
A quantidade de água que chega ao lençol freático (recarga), é igual à quantidade que é eliminada pela drenagem (descarga).
Na prática, esta situação ocorre em dois casos:
 Precipitações de intensidade constante e longa duração (situação típica que ocorre no inverno europeu);
 Irrigação em regiões semi-áridas, com freqüência e lâmina aplicada conhecidas.
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4.1. FLUXO PERMANENTE:
CRITÉRIO DE PROJETO
 Capacidade de descarga dos drenos
MAIOR QUE
recarga do lençol freático
Esta condição impede que o nível freático se eleve.
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4.1. FLUXO VARIÁVEL
Situação típica de regiões tropicais
 
	Nesta situação supõe-se que em conseqüência de uma chuva ou de uma irrigação, o nível freático eleva-se a uma certa altura acima do nível inicial, e depois de cessada a recarga, começa a descer. 
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4.1. FLUXO VARIÁVEL:
CRITÉRIO DE PROJETO
	“N” dias após a recarga, o nível freático deve ser rebaixado até uma profundidade “p”, definida em função da espécie vegetal cultivada.
	Como as recargas são muito intensas (precipitações de verão), a capacidade de escoamento da rede de drenagem será menor que a recarga.
ADMITE-SE QUE O NÍVEL FREÁTICO SERÁ ELEVADO E DEPOIS COMEÇARÁ A DESCER.
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4.2. DIREÇÃO DO FLUXO
4.2.1. FLUXO HORIZONTAL
	A trajetória das linhas de fluxo é paralela, não há cruzamento ou convergência. É o caso de fluxo para drenos tipo valetas escavadas até a camada impermeável.
camada impermeável
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4.2.2. FLUXO RADIAL
	Neste caso há convergência das linhas de fluxo, com aumento da resistência ao escoamento.
4.2. DIREÇÃO DO FLUXO
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5. ESPAÇAMENTO ENTRE DRENOS PRIMÁRIOS 
Equação de GLOVER-DUMM para
fluxo horizontal e variável
S é o espaçamento entre os drenos para fluxo variável e horizontal (m);
K0 é a condutividade hidráulica do solo saturado (m/dia);
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h0
ht
h0 é a altura do nível freático sobre os drenos após uma chuva crítica (m); 
D0 é a altura entre o nível da água nos drenos e a camada impermeável (m);
ht é a altura do nível freático sobre os drenos após o tempo t (m).
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t é o tempo estabelecido para que o nível freático baixe de h0 até ht (dias);
 é a porosidade drenável do solo.
	A porosidade drenável é um parâmetro que estima a quantidade de água que o solo irá liberar assim que o nível freático começa a ser rebaixado.
5. ESPAÇAMENTO ENTRE DRENOS PRIMÁRIOS 
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CONCEITO E ESTIMATIVA DA POROSIDADE DRENÁVEL DO SOLO
	Quando a rede de drenagem promove o rebaixamento do nível freático, os macroporos (aqueles nos quais os fenômenos capilares são desprezíveis) perdem água imediatamente, gerando um volume que deve ser coletado pelos drenos. O restante da água que saturava os poros do solo vai sendo drenada mais lentamente.
	Esta parcela do volume de poros total do solo que perde água neste primeiro momento é denominada porosidade drenável ().
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	A determinação da porosidade drenável () pode ser feita em câmara de pressão ou mesa de tensão, submetendo uma amostra do solo a uma pressão ou sucção de 60 cmH2O.
	O volume de poros drenado a esta tensão é a porosidade drenável procurada.
CONCEITO E ESTIMATIVA DA POROSIDADE DRENÁVEL DO SOLO
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Exemplo:
	Uma amostra com porosidade total P=50% foi saturada, colocada em uma mesa de tensão e submetida a uma sucção de 60 cmH2O. Após o equilíbrio (quando cessa a drenagem ou 24 horas depois), a amostra foi retirada e colocada em estufa para permitir a determinação de umidade volumétrica. O valor obtido foi =35%. Qual o valor da porosidade drenável ()?
  = P -  = 50% - 35% = 15%
CONCEITO E ESTIMATIVA DA POROSIDADE DRENÁVEL DO SOLO
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5.1. CORREÇÃO DA EQUAÇÃO PARA FLUXO HORIZONTAL E RADIAL
Sc = S – C
Sc é o espaçamento corrigido para fluxo horizontal e radial (m);
 S é o espaçamento para fluxo horizontal (m);
 C é a correção (m).
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P é o perímetro molhado do dreno tubular (m)
	Considera-se, por segurança, que o dreno deve escoar a meia seção, o que faz que P seja dado por:
P = *r
 r é o raio do dreno tubular (m). 
5.1. CORREÇÃO DA EQUAÇÃO PARA FLUXO HORIZONTAL E RADIAL
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5.2. ESTIMATIVA DE h0
h0 é a altura do nível freático sobre os drenos após a recarga (m);
hi é a altura inicial do nível freático, no centro do espaçamento entre os drenos no momento da recarga – definido arbitrariamente (m);
hr é a elevação provocada no nível freático por uma precipitação escolhida R (m);
R é o valor da altura de precipitação igualada ou superada 5 vezes num ano (m);
 é a porosidade drenável do solo.
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Camada impermeável
Superfície do Solo
Z
Camada impermeável
Superfície do Solo
Z
hi
hi = 0
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CHUVA CRÍTICA PARA A ESTIMATIVA DE H0
-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-/-
Ni = 5462	MJ = nº de dias em que precip. > intervalo da classe.
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5.3. ESTIMATIVA DE ht E t
ht = Z – pr
 Z é a profundidade de instalação dos drenos abaixo da superfície do solo (m);
 pr é a profundidade recomendada para o nível freático, para diferentes tipos de culturas, no tempo t após a recarga (m).
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p0
h0
pr1
ht1
Camada impermeável
Z
5.3. ESTIMATIVA DE ht E t
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VALORES RECOMENDADOS PARA PROFUNDIDADE DO NÍVEL FREÁTICO (PR), APÓS A RECARGA, PARA TRÊS CLASSES DE CULTURAS.
Classe A: Hortaliças e forrageiras
Classe B: Cereais
Classe C: Pomares 
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Exemplo: 	Z = 1,0 m (ht = Z - pr)
Após a chuva  Se p0 = 0,2 m (profundidade do nível freático após a chuva)
 h0 será 0,8 m (inadequado para hortaliças)
Pois a recomendação é:
Dia 1: 	 (pr1) = 0,30 m	 ht1 = 0,70 m
Dia 2: 	 (pr2) = 0,50 m	 ht2 = 0,50 m
Dia 3: 	 (pr3) = 0,70 m	 ht3 = 0,30 m
Dia 4: 	 (pr4) = 0,80 m	 ht4 = 0,20 m
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5.4. DIMENSIONAMENTO DE DRENOS TUBULARES CORRUGADOS
 Vazão escoada pelos drenos (regime de fluxo variável)
Q é a vazão máxima escoada em cada dreno tubular (m3/s);
k0 é a condutividade hidráulica do solo saturado (m/dia);
Sc é o espaçamento entre drenos corrigido para fluxo horizontal e radial (m);
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L é o comprimento do dreno tubular (em torno de 200 m);
h0 é a altura inicial do nível freático sobre os drenos após uma chuva crítica;
D é a zona do perfil do solo onde se dá o fluxo de água em direção aos drenos (m)
5.4. DIMENSIONAMENTO DE DRENOS TUBULARES CORRUGADOS
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Dimensionamento do diâmetro de drenos tubulares corrugados
d é o diâmetro interno do dreno (m);
i é a declividade da linha de drenos tubulares (0,1m a 0,15m de desnível a cada 100m de comprimento);
Q é a vazão máxima escoada em cada dreno tubular (m3/s).
5.4. DIMENSIONAMENTO DE DRENOS TUBULARES CORRUGADOS
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EXEMPLO
	Com os dados abaixo, calcule o espaçamento entre drenos tubulares e o seu diâmetro utilizando a equação de GLOVER.
 Profundidade de instalação dos drenos: 1,1m
 Profundidade da camada impermeável: 3,0m
 Porosidade drenável do solo: 10%
 Condutividade hídrica: 1,3 m/dia
 Profundidade do nível freático antes da recarga crítica: 0,9 m
 Recarga crítica (precipitação igualada ou superada 5 vezes num ano): 45 mm
 Diâmetro dos drenos tubulares a ser testado: 100 mm
 Rebaixamento desejado do lençol freático: compatível com o cultivo de hortaliças.
	Assumindo que o comprimento dos drenos tubulares será de 250 m e que serão instalados com declividade de 0,2%, dimensione que diâmetro atende as necessidades do projeto.
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SOLUÇÃO: Alguns parâmetros, tais como  e k0 foram fornecidos diretamente; os demais precisam ser obtidos para que possamos utilizá-los na equação. Para calcular h0 utiliza-se a seguinte fórmula:
h0 = hi + hr
Calcula-se hi utilizando a fórmula: hi = Z – pi
pi é a profundidade em que o nível freático

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