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* CÁLCULO DO ESPAÇAMENTO ENTRE DRENOS FLUXO HORIZONTAL E VARIÁVEL EQUAÇÃO DE GLOVER-DUMM * 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. * 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. * 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. * 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. * 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. * 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 * 4.2.2. FLUXO RADIAL Neste caso há convergência das linhas de fluxo, com aumento da resistência ao escoamento. 4.2. DIREÇÃO DO FLUXO * 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); * 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). * 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 * 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 (). * 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 * * 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 * 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). * 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 * p0 h0 pr1 ht1 Camada impermeável Z 5.3. ESTIMATIVA DE ht E t * Esquema da rede de drenagem Dreno primário Coletor Área drenada por cada dreno primário L Sc/2 Sc S L
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