drenagem como instrumento de dessalinização e prevenção da salinização de solos

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE – MMASECRETARIA DE RECURSOS HÍDRICOS – SRH

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DRENAGEM COMO INSTRUMENTODE DESALINIZAÇÃO EPREVENÇÃO DA SALINIZAÇÃODE SOLOS

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MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE – MMASECRETARIA DE RECURSOS HÍDRICOS – SRH

MINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL - MICOMPANHIA DE DESENVOLVIMENTO DOS VALES DOSÃO FRANCISCO E DO PARNAÍBA - CODEVASF

MINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL - MICOMPANHIA DE DESENVOLVIMENTO DOS VALES DOSÃO FRANCISCO E DO PARNAÍBA - CODEVASF

MINISTÉRIO DAINTEGRAÇÃO NACIONAL

GOVERNOFEDERAL

Trabalhando em todo Brasil

MINISTÉRIO DOMEIO AMBIENTE

Ministério do Meio Bamiente - MMA

Secretaria de Recursos Hídricos - SRH

Ministério da Integração Nacional - MI

Companhia de Desenvolvimento dos Vales

do São Francisco e Parnaíba - CODEVASF

DRENAGEM COMO INSTRUMENTODE DESSALINIZAÇÃO E PREVENÇÃODA SAILINIZAÇÃO DE SOLOS

Manuel de Jesus BatistaEngenheiro Agrônomo Msc,especialista em drenagem - CODEVASF

Fabio de NovaesEngenheiro Agrônomo Msc,especialista em irrigação e drenagem - SRH/OEA

Devanir Garcia dos SantosEngenheiro Agrônomo Msc,especialista em irrigação e drenagem - SRH/OEA

Hermínimo Hideo SuguinoEngenheiro Agrônomo PhD,especialista em irrigação e drenagem - CODEVASF

Brasília, DF março de 2002

Ministério do Meio AmbienteMinistro José Sarney Filho

Secretaria de Recursos HídricosSecretário: Raymundo José Santos Garrido

Diretoria do Programa de ImplementaçãoDiretor: Júlio Thadeu Silva Kettelhut

Secretaria de Recursos Hídricos - SRHSGAN Qd. 601 Bl. I - Ed. Dep. Manoel

Novaes

Cep: 70830-901 Brasília-DF

Fone: (61) 225-4949 / 3317-1456

Fax: (61)3226-9370

E-mail: [email protected]

Ministério da Integração NacionalMinistro Ney Suassuna

Companhia de Desenvolvimentos dosVales do São Francisco e do ParnaíbaPresidente: Airson Bezerra Locio

Diretoria de Operação e ProduçãoDiretor: Guilherme Almeida Gonçalves de

Oliveira

CODEVASFSGAN Qd. 601 Bl. I - Ed. Dep. Manoel

Novaes

Cep: 70830-901 Brasília-DF

Fone: (61) 223-2797

Fax: (61) 226-2468

E-mail: [email protected]

Home-Page: www.codevasf.gov.br

É permitida a reprodução desta obra desde que citada a fonte.

Nota: Nossos especiais agradecimentos aos Engenheiros Agrônomos Antônio José Simões e

Walter Caldas Junior, técnicos da Codevasf, que muito contribuiram para o desenvolvimen-

to da drenagem agrícola no semi-árido do vale do São Francisco, especialmente na região

Petrolina-Juazeiro. Nossos agradecimentos também ao Técnico da FAO, Matias Prieto-Celi,

pelo trabalho feito no Brasil na área de drenagem agrícola.

Tiragem: 1000 exemplares

BATISTA, Manuel de Jesus; NOVAES, Fabio de; SANTOS, Devanir Garcia dos et.al.Drenagem como instrumento de dessalinização e prevenção da salinização de solos.2ª ed., rev. e ampliada. Brasília: CODEVASF, 2002216 p. il. (Série Informes Técnicos)1. Drenagem 2. Dessalinização I. SUGUINO, Hermínio Hideo. II. Título III. Série.626.862.423.5 B333d

Projetos Gráfico e Capa: Formatos design e informática

Fotos (Capa): Valdiney Bizerra de Amorim - Codevasf

Normalização Bibliográfica: Biblioteca Geraldo Rocha - Codevasf

Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Geraldo Rocha - Codevasf

SUMÁRIO

1. Introdução, 09

2. Drenagem Superficial, 11

3. Drenagem Subterrânea - Considerações Gerais, 29

4. Salinização de Solos, 35

5. Noções de solo, classificação de terras para irrigação e drenagem interna, 48

6. Drenos Subterrâneos - Envoltórios, 55

7. Topografia, 69

8. Estudo do lençol freático, 89

9. Condutividade Hidráulica - conceituação e aspectos gerais, 97

10. Condutividade Hidráulica - teste de infiltração por permeâmetro de anel, 102

11. Condutividade Hidráulica - teste de furo de trado em presneça de lençol freático, 111

12. Condutividade Hidráulica - teste de furo de trado em presneça de lençol freático, 13012.1. Método de Winger, 13012.2 Método de Porchet, 144

13. Coeficiente de drenagem subterrânea ou recarga, 148

14. Cálculos de espaçamento entre drenos e dimensionamento de drenos subterrâneos, 151

15. Dimensionamento de estruturas de drenagem, 160

16. Terminologia e simbologia em drenagem agrícola, 166

17. Máquinas e custos diversos, 172

18. Especificações técnicas para estudos e elaboração de projeto executivo de sistema dedrenagem subterrânea, 196

20. Exemplo de projeto de drenagem subterrânea, 196

21. Manutenção de drenos, 209

22. Avaliação de desempenho de drenos subterrâneos, 212

ANEXOS - Plantas-Tipo, 217

PREFÁCIO

A drenagem agrícola é uma prática significativa para o sucesso de projetos de irrigação, prin-cipalmente para aqueles situados em regiões de acentuada deficiência hidroclimática.A drenagem subterrânea, em nosso país, praticamente não existia até meados da década de80, mesmo em projetos de irrigação e drenagem situados na região semi-árida do Brasil, inclu-sive do Vale do Rio São Francisco.Antevendo essa necessidade, a Codevasf decidiu implantar, de maneira experimental, drenossubterrânes em seus projetos de irrigação. Em 1984 foram implantados os primeiros drenossubterrâneos entubados em 2,2 ha, na região semi-árida do Vale do Rio São Francisco e pos-teriormente, conduzidos estudos semelhantes em outras áreas de projetos públicos de irriga-ção, com a finalidade de se avaliar o desempenho dos drenos estubados e assim desenvolvercritérios de drenagem para os diversos tipos de solos.Atualmente, considerando apenas o semi-árido do Vale do Rio São Francisco, existem cercade 5600 ha com drenagem subterrânea, incluindo áreas de de projetos privados, o que mostraa credibilidade alcançada por esse tipo de técnica.A Codevasf, através desta publicação, que sintetiza os conhecimentos adquiridos e desenvol-vidos pelos seus técnicos co-autores da Secretaria de Recursos Hídricos - SRH, acredita estardando importante contribuição para a implantação de sistemas de drenagem agrícola, princi-palmente para a região semi-árida do país.

Brasília, março de 2002

Airson Bezerra LocioPresidente da Codevasf

COMENTÁRIOS À OBRA

A drenagem agrícola constitu uma parte essencial dos projetos de aproveitamento hidroagrícola,pois traz, entre seus objetivos, o de facilitar o manejo do solo ao evitar os indesejáveisencharcamentos deste, além de inibir processos de salinização.

Curiosamente, apesar da importância que tem esse tipo de projeto, os pleitos de outorga dedireito de uso da água para irrigação,, no Brasil, são acompanhados do projeto de engenha-ria de derivação e de aplicação da água, raramente apresentando o necessário projeto dedrenagem.A questão é tanto mais grave no caso da região semi-árida onde os ganhos hauridos através deum bom projeto de irrigação podem ser desperdiçados pela falta de uma orientação segurapara a drenagem. Assim, a drenagem agrícola constitui fator de incremento da produtividadeno uso do solo e, portanto, deve ser alvo da preocupação primeira dos gestores de recursoshídricos em relação ao aproveitamento hidro-agrícola.

Este trabalho, da lavra dos engenheiros agrônomos Manuel Batista, Fabio de Novaes, DevanirGarcia e Hermínio Suguino, reúne, em vinte um capítulos, um relevante conjunto de conheci-mentos e informações teórico-práticas capazes de tornar a tarefa do projetamento da drena-gem agrícola algo a um só tempo simples e objetivo, criando as condições para resultadospromissores no que se refere à utilização racional dos recursos hídricos e do solo.De especial interesse, pelo caráter prático contido na abordagem dos autores, destaquem-seos capítulos do 13 ao 21. Para o técnico já experimentado, aliás, a leitura pode ser iniciadapor esses capítulos, ficando o estudo dos demais para o momento imediatamente seguinte.

A Secretaria de Recursos Hídricos se sente honrada em ter colaborado para a elaboraçãodeste livro e recomenda que os ensinamentos no mesmo contidos sejam observados, princi-palmente, pelos técnicos e especialistas que, no campo da gestão do uso da água, se ocupamdo exercício do mecanismo de outorga.

Brasília, março de 2002.

Raymundo José Santos GarridoSecretário de Recursos Hídricos

1. INTRODUÇÃO

É comum a existência nas áreas

destinadas a agricultura, de condições

desfavoráveis de drenagem natural .

Nas áreas de sequeiro, principalmente

quando são baixas e formadas por solos

rasos ocorrem com frequência

inundações ou encharcamentos durante

o período de grandes chuvas, o que

pode causar perdas na produção

agrícola, dificuldades de manejo do

solo e até perdas materiais.

Nas áreas irrigadas, além dos danos

acima mencionados pode haver

salinização, principalmente na região

semi-árida, com seus efeitos daninhos

sobre o solo e, em consequência, sobre

as culturas, o que torna a necessidade

de drenagem ainda maior,

considerando-se que os investimentos

em infra-estrutura são altamente

significativos.

A drenagem agrícola é uma prática

que além de permitir a incorporação

de áreas mal drenadas ao processo

produtivo, evita que ocorram

inundações, encharcamento e

salinização de solos.

Quando de caráter superficial, tem

a função de remover o excesso de água

da superfície do solo, enquanto que

a drenagem subterrânea visa a remoção

do excesso de água do perfil do solo,

com a finalidade de propiciar aos

cultivos condições favoráveis de

umidade, aeração, manejo agrícola e

de prevenir a salinização ou remover

o excesso de sais. Dessa forma a

drenagem interna facilita a melhoria

das condições fisicas, quimicas e

biológicas do solo, criando condições

favoráveis para o aumento e a melhoria

da produtividade/qualidade dos

produtos.

A drenagem agrícola, fundamentada em

bases técnicas e em experiências

adquiridas no país, já vem sendo

praticada em escala apreciável, entre

nós, o que reflete os avanços

alcançados nessa área.

No momento em que os projetos de

irrigação e drenagem começam a se

libertar do empirismo, até há pouco

prevalescente, espera-se que esta

publicação de cunho prático e base

técnica, contribua para o

desenvolvimento da drenagem agrícola

neste pais.

Introdução

11

Drenagem Superficial

2. DRENAGEM SUPERFICIAL

2.1. Escoamento Superficial

É a parte da precipitação total, em uma área, que

escoa sobre a superfície do terreno.

Existem muitas fórmulas que permitem fazer

estimativas das descargas máximas de escoamento

superficial em função das características da bacia,

do seu uso e da intensidade máxima de preci-

pitação para a duração e recorrência desejados.

Como base deste trabalho foi escolhida a fórmula

racional por ser de usos simples e prático. Esta

fórmula, por outro lado, fornece resultados altos

para bacias maiores que 50 ha. O motivo principal

da obtenção de vazões altas é o fato da fórmula

admitir em seus princípios que a chuva é

uniformemente distribuída em toda a área da bacia,

o que geralmente não acontece quando a chuva é

do tipo convectiva, que comumente é bastante

localizada, de alta intensidade e baixa duração.

Para bacias maiores que 50 ha, pode ser usada a

fórmula de McMath (9) que contém fator de

correção de área, evitando assim que a vazão

aumente na mesma proporção que a área da bacia.

Por outro lado, a fórmula fornece valores muito

baixos para bacias grandes, digamos, aleatoria-

mente, da ordem de 800 ha.

Valores mais confiáveis para bacias maiores que

50 ha podem ser obtidos utiliz ando o método das

curvas-número, desenvolvido pelo Serviço de

Conservação de Solos dos EEUU.

Há ainda a possibilidade de uso da fórmula

Cypress-creek que também será apresentada neste

trabalho.

2.1.1. Fórmula racional

Q = Vazão (m3/seg.)

C = Coeficiente de escoamento que é a razão entre

o volume de água escoado superficialmente e o

volume de água precipitado (adimensional).

I = Intensidade máxima de chuva (mm/h)

A = Área da bacia (ha)

Tempo de concentração (Tc)

É o tempo de deslocamento de uma partícula de

água do ponto mais distante de uma bacia até o

ponto de saída desta. Neste momento toda bacia

estará contribuindo simultaneamente na formação

da descarga máxima de escoamento.

Supõe-se, para efeito de cálculo, que a preci-

pitação é uniforme em intensidade, em toda a

bacia considerada quando a duração da chuva é

igual ao tempo de concentração.

Existe também um grande número de fórmulas de

cálculo do tempo de concentração (Tc); apresenta-

se a seguir a fórmula de Kirpich, utilizado pelo

U.S. Bureau of Reclamation.

Tc = 0,0195 K0,77

Tc = tempo de concentração (minutos)

L = comprimento máximo percorrido pela água

(m)

H = diferença de altura entre o ponto mais distante

e o ponto de saída da bacia (m)

12

Drenagem como Instrumento de Dessalinização ePrevenção da Salinização de Solos

A declividade geral da bacia é dada pela fórmula S

= H/L.

Outra fórmula recomendada, por levar em

consideração a altitude média da bacia, é a de

Giandotti, a seguir:

S = superfície da bacia – Km2

L = compromento da linha do talvegue – Km

Hm = altitude média da bacia – m

Ho = altitude no final do trecho – m

Duração das chuvas

Tempo utilizado para a determinação da chuva

de projeto em bacias que possuam áreas de acumu-

lação da água. Pode ser igual ao tempo de

concentração ou ao tempo de drenagem.

A duração das chuvas pode ser igual ou superior

ao tempo de concentração, dependendo da

existência de área de acumulação de água dentro

da bacia e também da tolerância da cultura à

inundação.

Algumas culturas podem permanecer inundadas

por períodos de tempo que variam de algumas horas

a dias, como a cultura do arroz que tem mostrado tole-

rar períodos maiores podendo chegar a 6 dias, em-

bora não sejam conhecidas pesquisas nesse sentido.

Na grande maioria das vezes a duração das

chuvas, para efeito de projeto, é igual ao tempo

de concentração.

Tempo de recorrência

Tempo de recorrência ou período de retorno é o

período em que uma determinada chuva apresenta

a probabilidade de ocorrer pelo menos uma vez.

A título de ilustração, uma chuva de 1 hora de

duração e tempo de recorrência de 10 anos deverá

ocorrer em torno de 10 vezes para cada 100 anos.

Os projetos de drenagem superficial são conce-

bidos geralmente para tempo de recorrência

superiores a 5 anos. A decisão quanto ao período

de recorrência de uma determinada chuva deveria

ser feita em função de um balanço econômico entre

os prejuízos anuais previstos, provenientes de

perdas agrícolas e danos a estruturas e os custos

anuais de escavação de drenos e construção de

estruturas de maior capacidade.

Intensidade máxima de chuva (I)

De uma maneira geral, os valores de precipitações

pluviométricas disponíveis no Brasil são proveni-

entes de leituras feitas com o emprego de

pluviômetros, que fornecem somente leituras

diárias.

Nos cálculos de vazões de escoamento superficial

é comum necessitar-se de valores de precipitação

para durações que vão de frações de hora a

algumas horas. Este tipo de dado é fornecido por

pluviógrafos, que registram as alturas de precipi-

tações em função do tempo. Neste caso, de posse

de registros de várias estações para uma série de

anos, pode-se preparar tabelas ou curvas de

intensidade-duração-frequência de chuvas.

Pfafstetter (4) a partir de dados provenientes de

pluviógrafos preparou, para muitas áreas do Brasil,

uma série de curvas de alturas de precipitação para

diversas durações e tempos de recorrência. Pode

ocorrer que a área a ser estudada não esteja coberta

pelo seu trabalho e nem disponha de leituras

provenientes de pluviógrafos. Neste caso, se os

únicos dados disponíveis forem de leituras de

pluviômetros, é necessário que sejam empregados

artifícios de cálculo para transformar valores de

chuvas diárias em chuvas com duração de 24 horas

e chuvas de períodos inferiores, inclusive frações

de hora.

Torrico (7) desenvolveu um método capaz de fazer

as transformações desejadas no preparo de tabelas

13


ou curvas, que permitam obter intensidades de

chuvas para diversas durações e freqüências.

Segundo Torrico, a metodologia a ser adotada é a

seguinte:

• Compilam-se para cada ano os dados das chuvas

máximas diárias dos postos pluviométricos da

região do projeto.

• Os projetos que abranjam regiões muito extensas,

com climas diferentes, ou que contenham micro-

lima, deverão ser subdivididos em sub-regiões.

• Calcula-se, empregando qualquer método

estatístico (Hazen, Gumbel, Person, etc.) e, para

cada estação meteorológica, a chuva máxima de

um dia para o tempo de recorrência desejado.

Fig. 1 - Isozona de igual relação

Para a conversão das chuvas máximas diárias em

chuvas com duração entre 6 minutos e 24 horas,

adota-se a seguinte metodologia.

• Converte-se a chuva de um dia em chuva de 24

horas, multiplicando-se a primeira pelo fator 1,10.

• Determina-se, através da Figura 1, a isozona na

qual a área do projeto se situa.

• Na tabela 1 fixam-se, para a isozona do projeto

e para o tempo de recorrência previsto, as

percentagens para 6 minutos e 1 hora.

• A partir dos percentuais para 1 hora e para 6

minutos, obtidos na mesma tabela e da chuva de

24 horas (100%), calcula-se as alturas de preci-

pitação para 6 minutos e para 1 hora.

14


Tabela 1-Valores para converter alturas de chuva de 24 horasem chuva de 1 hora e chuva de 6 minutos

Fig. 2 - Alturas de chuvas versus tempo de duração em horas

15


• Delimitam-se, Figura 2, as alturas de chuva para

24 horas, para 1 hora e para 6 minutos de duração.

• Liga-se a seguir os pontos para obter as alturas

de chuva versus duração em horas. Pode-se assim

obter as alturas de chuvas para qualquer tempo de

duração entre 6 minutos e 24 horas.

• A partir da altura de chuva e sua duração obtém-

se a intensidade de precipitação em mm/h.

Uma outra forma de solucionar o problema é aquele

que consiste em estimar diretamente a intensidade

máxima de chuva a partir, segundo Pires (3), de

valores da precipitação máxima diária para o

período de recorrência desejado, o que pode ser

feito empregando-se a fórmula:

I = 2,31p Tc-0,55

Onde:

I - Intensidade máxima de chuvas (mm/h)

p - Precipitação máxima diária (mm)

Tc- Tempo de concentração em minutos.

Esta fórmula, recomendada por Pizarro para as

condições da Espanha, vem, de acordo com Pires,

dando bons resultados na drenagem de várzeas do

Estado de Minas Gerais. O autor, no entanto, não

apresenta uma análise dos resultados obtidos,

considerando as recorrências utilizadas nos

dimensionamentos dos drenos, áreas das bacias

drenadas e períodos decorridos após a implantação

Tabela 2 - Valores do coeficiente de escoamento superficial (c).

DECLIVIDADE% SOLOS ARENOSOS SOLOS FRANCOS SOLOS ARGILOSOSFLORESTAS

0 - 5 0,10 0,30 0,405 - 10 0,25 0,35 0,5010 - 30 0,30 0,50 0,60

PASTAGENS0 - 5 0,10 0,30 0,405 - 10 0,15 0,35 0,5510 - 30 0,20 0,40 0,60

TERRAS CULTIVADAS0 - 5 0,30 0,50 0,605 - 10 0,40 0,60 0,7010 - 30 0,50 0,70 0,80

de cada sistema de drenagem. Não é indicado

também para que condições da Espanha a fórmula

foi desenvolvida.

Tendo-se calculado o tempo de concentração (Tc)

e tendo-se escolhido o tempo de recorrência

desejado (5, 10, 15, 20, 25 anos etc.) que é uma

função do risco assumido para a estrutura projetada,

calcula-se com base nos registros de precipitações

da região a intensidade máxima de chuva em mm/

h.

Coeficiente de escoamento (c)

Este coeficiente depende de vários fatores como

solo, cobertura vegetal, grau de saturação do solo

e declividade geral da bacia.

O ideal é que fosse obtido através de dados

experimentais, colhidos na própria bacia ou então

que fosse proveniente de bacias próximas, mas que

apresentem condições similares.

É comumente obtido em função de fatores como

textura predominante da área, declividade geral

da bacia e tipo de cobertura vegetal, utilizando-

se para isso tabelas existentes, como a tabela 2 a

seguir:

16


Tendo-se obtido os valores de C, I e A, calcula-se

a vazão Q empregando-se a fórmula Q = CIA/

360. Em função da descarga obtida, dimensiona-

se a obra desejada que pode ser a seção de um

dreno, um bueiro ou um outro tipo de estrutura

desejado.

Várias outras fórmulas poderão ser usadas para o

cálculo do escoamento superficial sendo que a es-

colha desta ou daquela vai depender das informa-

ções hidrológicas existentes, da dimensão e forma

fisiográfica da área e do grau de precisão desejado.

Seleção de chuvas

Os dados de chuvas podem ser apresentados em

tabelas, onde as intensidades máximas de

precipitação de cada ano e para cada duração

escolhidas, são colocados em colunas decres-

centes.

Na tabela 3 são apresentados a título de exemplo,

Luthin (1), valores tabulados de um posto dos

E.U.A. para precipitações máximas de 31 anos,

ocorridas no período de 1904 a 1934 inclusive.

Não são apresentados os dados em ordem

decrescente até ao 31º pelo fato de que o décimo

número da coluna já representa o valor correspon-

dente a uma recorrência igual a 1:2,3 ou aproxima-

damente 1:3 anos.

Usando esta tabela a seleção da chuva seria feita

da seguinte maneira:

N = fn

N = número de anos de registro de chuvas.

f = freqüência ou recorrência desejada.

n = número de ordem, na coluna, de valores anuais

decrescentes de chuvas.

Exemplo:

a) Registro de chuvas para período de 31 anos.

N = 31

b) No caso de querermos uma recorrência de 10

anos.

f = 10

c) N = fn n = N/f = 31/10 = 3,1 @ 3

Neste caso, os valores de precipitação situados na

3ª linha apresentam probabilidade de se repetirem

a cada 10 anos.

Para tempo de concentração ou duração de 30 mi-

nutos e recorrência de 10 anos encontra-se, na ta-

bela 3, o valor 34,5 mm. Como na fórmula o valor

de "I" é tomado em mm/h, basta então multiplica-

lo por 2; obtêm-se então I = 69,0 mm/h.

Tabela 3 - Alturas máximas de precipitação anuais para diversas durações

DURAÇÃO

(minutos) 5 10 15 30 60 90 120

ORDEM ano prec. ano prec. ano prec. ano prec. ano prec. ano prec. ano prec.

1 1908 21.6 1908 30.5 1908 35.6 1908 43.7 1908 54.6 1908 62.5 1919 75.4

2 1921 19.3 1915 26.4 1915 30.0 1904 49.4 1904 48.8 1915 60.5 1908 66.8

3 1915 18.5 1921 23.6 1904 28.2 1915 34.5 1915 43.2 1904 54.4 1904 59.8

4 1934 18.3 1904 22.4 1921 26.2 1921 31.0 1926 36.8 1921 46.0 1921 53.9

5 1929 16.8 1926 21.3 1926 24.6 1926 30.0 1921 35.6 1926 41.9 1926 46.5

6 1926 15.8 1934 20.3 1934 23.4 1931 28.0 1914 33.8 1914 38.1 1917 41.7

7 1931 13.0 1929 19.8 1929 22.7 1934 26.1 1931 31.8 1931 35.6 1914 39.4

8 1904 11.4 1931 17.3 1931 20.8 1929 25.7 1934 30.5 1917 34.5 1931 38.4

9 1917 9.1 1911 13.2 1911 17.0 1911 24.1 1929 29.0 1934 34.0 1934 37.1

10 1914 7.1 1917 13.0 1917 15.8 1917 21.1 1911 28.2 1929 32.3 1929 35.8

11 1911 5.3 1914 8.9 1914 12.7 1914 20.1 1917 27.7 1911 31.2 1911 34.0

17


Muitas vezes são preparadas tabelas que apresen-

tam os valores de precipitação de uma dada região,

em mm/h, em função do período de retorno e do

tempo de concentração (ver Tabela 4) . Neste caso

basta determinar o tempo de concentração e

assumir qual o período de retorno desejado para

obter-se intensidade de precipitação diretamente

em mm/h.

Para algumas áreas existem curvas como aquela

da Figura 3, que correlacionam a precipitação,

em milímetros, com a duração em horas, para

determinadas curvas de recorrência. Neste caso,

após estimar-se a duração da chuva, entra-se no

gráfico e acha-se a altura da lâmina d’água

precipitada para a duração considerada; a seguir,

calcula-se a precipitação ou intensidade (I) de

precipitação em mm/h.

A obra intitulada "Chuvas Intensas no Brasil" de

autoria do Engenheiro Otto Pfafstetter (4) apresenta

grande quantidade de curvas provenientes de

leitura de pluviógrafos de postos de serviços de

meteorologia do Ministério da Agricultura. Nas

curvas estão correlacionadas as alturas de

precipitação, em milímetros, com as durações e

os tempos de recorrência.

Também são apresentadas fórmulas empíricas e

tabelas que visam definir precipitações máximas

em função da duração e do tempo de recorrência.

Uma outra fórmula e que é bastante utilizada nos

Estados Unidos, é a fórmula Cypress Creek (10).

2.1.2. Fórmula Cypress-CreekQ = 0,00028 C A5/6

Q = descarga (m3/se g.)

A = área da bacia (ha)

C = coeficiente que engloba características de solo,

cobertura vegetal, declividade e condições de

precipitação.

O valor "C" pode ser obtido diretamente na área a

ser drenada ou nas imediações desta.

Para obter-se o valor desejado é preciso que

existam bueiros ou pontilhões sob estradas ou

Tabela 4 -Intensidade de precipitação em mm/h para o posto " x " em funçãodo tempo de concentração e período de retorno.

TEMPO DE

CONCENTRAÇÃO PERÍODO DE RETORNO (ANOS)

(MIN.)

2 5 10 15 20 25 50 75 100

5 123,6 159,0 182,4 195,4 202,8 221,8 233,4 246,0 255,0

10 102,0 127,8 144,6 154,2 160,2 167,4 182,4 191,4 198,6

15 85,8 110,4 126,6 136,2 141,6 147,6 162,6 171,6 177,6

20 76,2 98,4 112,8 121,8 126,0 131,4 144,6 153,0 158,6

25 67,2 86,4 99,0 106,2 110,4 114,6 126,6 133,8 138,6

30 61,2 78,0 89,4 96,0 99,6 103,8 114,6 120,6 124,8

40 51,6 66,6 76,2 81,6 85,2 88,8 97,8 103,2 106,8

50 45,0 58,2 67,2 72,6 75,0 78,6 87,0 91,8 95,4

60 39,6 52,8 61,2 66,0 69,0 72,6 80,4 85,2 88,8

75 32,4 43,2 50,4 54,6 57,0 60,0 66,6 70,8 73,2

90 27,6 37,2 43,2 46,8 48,6 51,0 57,0 60,0 62,4

105 24,0 31,8 37,2 40,2 42,0 43,8 48,6 51,6 54,0

120 21,6 28,2 33,0 35,4 37,2 39,0 43,2 45,6 47,4

18


canais, e que se disponha de plantas topográficas

para delas obter-se as áreas das bacias que

contribuem para cada ponto de deságüe. De posse

desses valores, adicionados do conhecimento,

mesmo que aproximado, do tempo de existência

de cada estrutura e após obter-se informações, na

área, sobre o funcionamento de cada estrutura

considerada, se já houve transbordamento, quantas

vezes e quando, pode-se então determinar o valor

do coeficiente "C" com razoável segurança.

O valor "C" é empregado para obter-se a descarga

máxima para determinada recorrência. Só pode

ser extrapolado para áreas que apresentem

condições de solo, topografia e clima semelhantes.

O Serviço de Conservação de Solos dos Estados

Unidos apresenta uma série de tabelas e curvas

que visam a obtenção do coeficiente desejado.

Para fazer uso das curvas precisa-se, no entanto,

de uma série de informações que geralmente não

existem em nossas condições, o que limita entre

nós o uso da fórmula.

Esta fórmula foi utilizada no cálculo de vazões do

sistema de drenagem superficial do projeto Senador

Nilo Coelho- Petrolina - Pe, com área de 25.000 ha.

A partir de estimativas de vazões máximas

ocorridas em bueiros de estradas que cortam a área,

observando marcas de nível d’água deixados, foi

possível obter um valor "C" razoavelmente

confiável, que no caso foi igual a 35.

2.1.3. Fórmula de McMathQ = 0,0091 C i A4/5 S1/5

Q = vazão (m3/seg.)

C = coeficiente de escoamento de McMath

i = intensidade de chuvas (mm/h)

A = área da bacia (ha)

S = declividade no talvegue principal = metro/metro

Na tabela 5 são apresentados os coeficientes de

McMath, sendo o valor "C" a soma dos três coefi-

cientes selecionados para caracterizar a bacia.

Esta fórmula foi obtida em função da fórmula

racional, sendo que o valor da intensidade de

chuvas é obtido da mesma forma que para a fórmula

citada. Possui um fator de redução de área que

Fig.3: Curva de altura - duração -frequência de chuvas para o posto meteorológico de piaçabuçu

19


Tabela 5 - Valores representativos de média ponderada de características de bacias,necessários para o cálculo do coeficiente de McMath.

CONDIÇÕES DE TIPO DE TIPO CONDIÇÕESESCOAMENTO COBERTURA VEGETAL DE SOLO TOPOGRÁFICAS DA BACIAbaixa área coberta de gramíneas 0,08 areia 0,08 área plana 0,04moderada cobertura vegetal intensa 0,12 textura leve0,12 ligeiramente ondulada 0,06média cobertura razoável a rala 0,16 textura média 0,16 ondulada a montanhosa 0,08alta cobertura rala a esparsa 0,22 textura pesada (argilosa) 0,22 montanhosa a escarpada 0,11muito alta cobertura esparsa e solo textura pesada escarpada0,15

descoberto0,30 a área rochosa0,30

evita um aumento linear e irreal das vazões em

função da áreas de contribuição.

2.1.4. Cálculo da vazão de escoamento superficialpelo método das curvas-númeroÉ um método prático que aparentemente tem

resultado na obtenção de valores confiáveis de

escoamento superficial. É o método mais utilizado

pela CODEVASF para bacias de contribuição

maiores que 50 ha.

O fluxograma da figura 4 abaixo indica como

proceder no uso do método, enquanto que as

tabelas 6,7,8 orientam como obter os dados

necessários para os cálculos de que trata o

fluxograma.

Fig. 4 - Fluxograma para cálculo da

vazão de escoamento superficial

20


Tabela 6Dados da BaciaGrupos de solo segundo o potencial de escoamento superficial (*)

GRUPO CARACTERÍSTICAS

A Baixo potencial de escoamento. Solos que possuem altas taxas de

infiltração ainda em condições completamente úmidas. Neste grupo se

classificam os solos arenosos e muito bem drenados.

B Solos que tem taxas de infiltração moderadas quando úmidos.

Compreendem principalmente solos profundos e moderadamente

profundos, drenagem boa e moderada. Textura de moderadamente fina

a moderadamente grossa. São solos que possuem taxas moderadas de

transmissão de água.

C Solos que tem infiltração lenta quando completamente úmidos e consistem

principalmente de solos com uma camada que impede o movimento

descendente da água, ou que possuem texturas finas a moderadamente

fina. Estes solos tem uma lenta transmissividade de água

D Alto potencial de escoamento. Solos com uma baixa taxa de infiltração

quando completamente molhados. Consistem principalmente de solos

argilosos com um alto potencial de expansão, solos com um lençol freático

alto e permanente. Solos com fragipan (barreira) ou camada argilosa

superficial, e solos muito superficiais sobre uma camada impermeável.

Estes solos tem taxa de transmissão de água muito baixa.

(*) segundo Schwab et al. Soil and water conservation engineering - pag 105

21


Tabela 7Curvas-número (cn) representando escoamento superficial para as condições de solo, cobertura vegetale umidade abaixo apresentadas (condições de umidade ii e ia = 0,2 S) (*)

COBERTURA GRUPOS DE SOLO

USO DA TERRA TRATAMENTO CONDIÇÃO * A B C D

OU PRÁTICA HIDROLÓGICA NÚMERO DA CURVA

CURVA

Cultura em fileiras Fileiras retas Ruim 72 81 88 91

(milho, algodão,

tomate, etc.) Fileiras retas Boa 67 78 85 89

Fileiras em contorno Ruim 70 79 84 88

Fileiras em contorno Boa 65 75 82 86

Anterior + terraças Ruim 66 74 80 82

Anterior + terraças Boa 62 71 78 81

Culturas em fileiras Fileiras retas Ruim 65 76 84 88

estreitas. (trigo, arroz) Fileiras retas Boa 63 75 83 87



Anterior + terraças Ruim 61 72 79 82


Leguminosas em Fileiras retas Ruim 66 77 85 89

fileiras estreitas ou Fileiras retas Boa 58 72 81 85

forrageiras em rota- Fileiras em contorno Ruim 64 75 83 85

ção(também hortali Fileiras em contorno Boa 55 69 78 83

ças) Anterior + terraças Ruim 63 73 80 83


Pastagens Ruim 68 79 86 89

(pastoreio) Regular 49 69 79 84

Boa 39 61 74 80


Fileiras em contorno Regular 25 59 75 83


Pastagens (feno) Boa 30 58 71 78

Floresta Ruim 45 66 77 83

Regular 36 60 73 79

Ou Bosque Boa 25 55 70 77

* Boa - Cobertura em mais de 75% da área

Regular - entre 50 e 75%

Ruim - menor de 50% da área

Ia = água inicial retida (plantas, empoçamento e água que se infiltra antes do início do escoamento superficial.

(*) Segundo Shwab et al. Soil and water conservation engeneering - pag. 104

22


Tabela 8 -Fatores de conversão de curvas-número para as condições I e III para Ia = 0,2 S (*)

CURVA-NÚMERO PARA FATOR DE CONVERSÃO DE CURVA NÚMERO II PARA:

A CONDIÇÃO II CONDIÇÃO I CONDIÇÃO III10 0,40 2,2220 0,45 1,8530 0,50 1,6740 0,55 1,5050 0,62 1,4060 0,67 1,3070 0,73 1,2180 0,79 1,1490 0,87 1,07

100 1,00 1,00

Valores de curva-número para as condições anterio-

res de precipitação podem ser obtidos utilizando-

se os fatores constantes da tabela 8.

Precipitações dos 5 dias anterioresa chuva consideradaCondição (mm)I 0 - 35

II 35 - 52

III Mais de 52

2.1.5. Exemplo de cálculo deescoamento superficialBacia de 400 ha.

a) Método - curvas-número•Grupo hidrológico - B

•CN = 75.

•Infiltração potencial

•Tempo de concentração

Tc = 0,0195 K0,77, sendo

Para L = 4 770m e H = 6,5m,

Tc = 168 minutos = 2 h e 50 min. ou 2,8 horas.

•Para Tc = 2 h e 50 min. e TR = 10 anos, a

precipitação total estimada para a área é P = 44

mm.

•Precipitação total que escoa =

• calculo de vazão de escoamento superficial

Q = C A5/6 x 10-3

Q = 13.7 X 4005/6 X 10-3 = 2,0m3/s

b) Fórmula Cypress-Creek

Q = 0,00028 C A5/6

Para 0,00028 C = 0,01, obtido a partir de estima-

tivas de campo provenientes de estruturas

existentes em área com condições que, mais ou

menos, se aproximam da área do projeto formoso

de Irrigação, obtêm-se:

Q = 0,01 x 4005/6

Q = 1,47 m3/s

(*) segundo Schwab et al. Soil and water conservation engineering - pag 106

23


c) Fórmula de McMath

Q = 0,0091 C i A4/5 S1/5

S = declividade em m/m . . Smm

=6 5

4770,

Q = 0,0091 x 0,38 x 15,7 x 4004/5 x (0,00136)1/5 =

1,75m3/s

Q = 1,75m3/s

d) Fórmula Racional

Q = 6,1 m3/s - valor muito alto. Não é recomen-

dado o seu uso para áreas maiores que 50 ha.

2.1.5.2. Bacia de 10.000 ha

a) Método das curvas-número:

•Tempo de concentração-Tc = 0,0195 k0,77

-25,4 = 8,47cm = 84,7mm

•Precipitação total para a duração escolhida

P = 64 mm

•Total da precipitação que escoa

•Coeficiente de escoamento

• Vazão do dreno

Q= C A5/6 x 10-3 = 9,8 x 10.0005/6 x 10-3= 21,1m3/s

b) Fórmula Cypress - CreekQ = 0,01 A5/6

Q = 0,01 (10.000)5/6 = 21,5m3/s

Q = 21,5m3/s

c) Fórmula de McMath

Q = 0,0091 x 0,38 x 5,04 x 10.0004/5

x (7,7/18.400)1/5 = 5,85m3/s

Esta fórmula não deve ser recomendada principal-

mente para áreas grandes.

2.1.5.3. Cálculo para duração maior que o tempode concentração

Área de várzea argilosa contendo 120ha de arroz

Irrigado. Assume-se:

•Tolerância da cultura do arroz à submersão = 6

dias.

•Perdas de água das chuvas por infiltração,

evaporação e transpiração = 15%

Q = CIA/360

Área = A = 120 ha

Duração da chuva = 6 dias ou 144 horas.

Recorrência assumida = 10 anos

•para 144 horas de duração e 10 anos de

recorrência encontra-se, na figura 3, uma lâmina

de chuva de 245 mm.

Intensidade -

O coeficiente de escoamento superficial é a

relação entre o volume escoado e o volume

precipitado; como 15% da água precipitada se

infiltra e evapora, restam, para escoar, 85% do

total ou

•A vazão neste caso pode também ser estimada

da seguinte forma:

24


Neste caso o método racional pode ser usado para

áreas maiores que 50 ha, desde que haja segurança

quanto ao cálculo estimativo da lâmina de chuvas

do período considerado, mesmo ocorrendo chuvas

convectivas que geralmente cobrem áreas

pequenas.

Em função das condições especificas de dedução

de cada fórmula ou método de determinação da

vazão de escoamento superficial e suas limitações

e não existindo uma fórmula especifica ou

adaptada para as condições da área a ser estudada,

recomenda-se:

1- Áreas de até 50 ha - usar o método ou fórmula

racional.

2- Para áreas de 50 ha até cerca de 400 ha, utilizar

valores médios obtidos entre a fórmula de McMath

e o método das curvas-número, tomando valores

nunca inferiores aos obtidos pela fórmula racional

para área de até 50ha.

3- Para áreas de bacias situadas entre 400 e

2000ha, usar preferencialmente os valores da curva

que une dados obtidos para 400ha e o valor obtido

através do método das curvas-número para bacia

de contribuição de 2000ha.

4- Na falta de dados de chuvas e em última opção,

poderá ser usada a fórmula Cypress Creek, desde

que sejam obtidas informações confiáveis no campo.

5- Para áreas de contribuição maiores que 2000ha,

usar método das curvas-número.

6- Para áreas maiores poderá ser usado, como

opção, hidrograma de escoamento superficial.

2.2. Dimensionamento de Sistemasde Drenagem

O dimensionamento dos sistemas de drenagem é

comumente feito utilizando-se a fórmula de

Manning onde:

Q = vazão - m³/seg.

n = coeficiente de rugosidade

R = raio hidráulico - A/P

S = declividade do dreno = m/m

A = área do dreno - m²

Na Figura 5 é apresentado desenho esquemático

de dreno trapezoidal, onde:

Fig. 5 - Seção Trapezoidal de dreno

A = bh + h²z

P = b + 2h

b = base menor - m

h = altura considerada - m

z = talude - m

p = perímetro molhado - m

A vazão de um dreno é igual a sua sessão vezes a

velocidade média de fluxo, onde:

Q = VA

V = velocidade - m/seg.

Seção mais eficiente de um dreno

É aquela que mais se aproxima da forma semicir-

cular, no entanto, em drenagem dificilmente pode-

se seguir este princípio, tendo em vista os seguintes

fatos:

•Talude - é uma função das características do solo

a ser drenado.

•Profundidade - é definida em função da posição

da área em relação ao ponto de descarga; da

profundidade da camada que apresente resistência

ao corte ou ainda em função da necessidade ou

não de drenar também o perfil do solo.

•Largura - geralmente de 0,50 m; 0,80m; 1,00m;

1,50m ou 2,00m, dependendo da profundidade e

vazão de projeto e também do tipo de equipamento

de escavação disponível.

Para o dimensionamento de drenos abertos são

apresentados nas tabelas 9, 10 e 11 valores de

coeficientes de rugosidade, velocidades de fluxo

da água e taludes compatíveis com os diversos

tipos de solo.

25


Tabela 9 - Coeficientes de rugosidade de Manning

CARACTERÍSTICAS DOS DRENOS COEFICIENTES

Drenos cortados em rocha, trechos retos e regulares 0,035

Drenos retos, bem limpos e regulares 0,023

Drenos de seção grande e bem limpo 0,032

Drenos largo, profundo escavado em solo

Drenos em solo aluvial e com vegetação pouco densa 0,030

Drenos com vegetação intensa 0.040

Drenos com pequena seção 0,040

Drenos com pouca irregularidade e limpos 0,035

Drenos de seção média, fundo e taludes irregulares e vegetação densa 0,045

Drenos escavados com draga, talude e fundo irregulares e com vegetação rala 0,045

Drenos com paredes irregulares, escavados com draga e muita vegetação em seu leito 0,080

Tabela 10 - Velocidades máximas de fluxo d’água recomendadas em funçãodo tipo de solo

TEXTURA DO SOLO VELOCIDADES(m/s).

Argiloso (argila 1:1 fortemente cimentada, tipo argilito) 1,8

Argilosa (argila 1:1) 1,2

Argilosa (argila dispersiva) 0,4*

Franco argilosa 0,8

Franca 0,9

Franco arenosa e areia fina 0,7

Cascalho fino 1,5

Cascalho grosso 1,8

Velocidade mínima para evitar deposição de silte ou areia fina 0,3

Mínima para evitar a germinação de ervas daninhas 0,5

Mínima para inibir o crescimento de ervas daninhas 0,8

* sugerido em função de problemas encontrados. Não existem valores experimentais.

Tabela 11 - Taludes de drenos recomendados em função do tipo de solo

TIPO DE SOLO TALUDES (V-H)

Solo turfoso 1: 0 a 1 : 0,25

Argiloso pesado 1: 0,5 a 1: 1

Argiloso e franco siltoso 1: 1 a 1: 1,5

Franco arenoso 1: 1,5 a 1: 2

Areia 1: 2 a 1:3

* Para argilas dispersivas não existem dados. Supõe-se que o melhor é implantar o dreno e vegetar

artificialmente as suas paredes para protegê-las da erosão principalmente pelo impacto das águas da chuva.

26


Dreno parcelar

É um dreno raso que tem como finalidade principal

coletar os excedentes de irrigação do lote ou

parcela. Tem em geral a forma de "V" com talude

que de um lado pode ser por exemplo, de 1:1. Do

outro, o talude deve ser suave, podendo ser de

1:10 ou mais. De início a sua construção pode

fazer parte das obras de preparo do lote para a

irrigação. É um dreno que pode ser destruído e

refeito após cada cultivo, principalmente quando

se trata de irrigação por gravidade, em sulcos. Pode

ter profundidade ligeiramente superior à dos sulcos,

devendo ser reconstruído pelos ocupantes do lote,

após cada cultivo, empregando sulcadores

apropriados, enxada, motoniveladora etc.

De uma maneira geral, as atribuições de um

engenheiro de drenagem terminam quando começa

o dreno parcelar, sendo que a drenagem de projeto

vai obrigatoriamente até esse nível.

Obras complementares

Bueiros, quedas, pontes, pontilhões são as obras

complementares mais comuns. São projetadas

geralmente em escala 1:50, devendo a topografia

do local de cada obra ser feita a nível de detalhe.

Na parte referente a anexos são apresentadas

plantas-tipo para diferentes obras.

Drenagem de áreas com altos teores de matériaorgânica.

Nestas áreas é comum o fenômeno da subsidência,

podendo haver, em casos especiais, rebaixamento

de até 50 cm.

Freqüentemente as valas são abertas e após o

rebaixamento do material, devido à oxidação são,

então, aprofundadas.

A oxidação da matéria orgânica se dá após a

drenagem e ocupação pelo ar dos poros do solo,

devido a ação de bactérias aeróbicas, que conver-

tem a matéria orgânica em dióxido de carbono.

A subsidência é também devida a perda de suporte

do solo com a eliminação de água.

Observações feitas em solos orgânicos da Europa

e Estados Unidos indicam que há em média um

rebaixamento de ordem de 2,5 cm/ano e que a

subsidência é uma função da espessura da camada

drenada ou profundidade do lençol freático

Nos primeiros anos após a drenagem a subsidência

é maior devido a compactação inicial sofrida pelo

solo drenado.

Onde não existam dados referentes a subsidência,

pode-se assumir que haverá, com o tempo, um

rebaixamento da ordem de 25 a 35% em relação

a profundidade inicial dos drenos.

Escavação de drenos

É feita com emprego de dragas, para drenos de

grandes dimensões ou retroescavadeira, para

drenos menores.

É conveniente, sempre que os drenos forem de

dimensões pequenas confeccionar e utilizar na

retroescavadeira uma concha de forma trapezoidal.

A implantação de drenos pode ser também manual,

o que torna o serviço em geral muito caro e

demorado, só se justificando para trabalhos de

pequena monta e quando não existe máquina na

proximidade da área a ser drenada. Para pequeno

volume de trabalho, o transporte de uma máquina

situada a grande distância pode tornar o seu

emprego economicamente inviável, devido

principalmente a componente relativa a custo de

transporte.

Deve-se ter sempre em mente que os trabalhos de

escavação de drenos jamais devem ser feitos sem

acompanhamento topográfico, com checagem de

cotas de fundo, para que a sua escavação seja

feita de acordo com a declividade do projeto. No

anexo I é apresentado um perfil tipo de dreno aberto.

27


Nota: Limite da Área do projeto:

Fig. 6 - Desenho esquemático mostrando a nomenclatura do sistema de drenagem

Nomenclatura dos drenos

As denominações de cursos d’água existentes, de

fluxo temporário ou permanente, devem ser

mantidas.

A nomenclatura, sempre que se tratar de rede de

drenagem de grande porte, deve ser codificada

conforme segue:

1º Espaço - Letra D (maiúscula)

2º Espado - Letras P,S,T ou Q, identificando

respectivamente, o dreno principal, secundário,

terciário ou quaternário.

3º e 4º Espaços - Número correspondente ao dreno

principal, ou zero, caso não haja mais de um dreno

considerado como principal;

5º e 6º Espaços - Número, a partir de 01,

correspondente ao dreno secundário;


correspondente ao dreno terciário;


correspondente ao dreno quaternário.

O dreno DPO1 será sempre aquele cujas águas

desembocam mais a jusante do maior coletor

natural (rio, riacho ou talvegue). Os demais drenos

principais serão denominados de jusantes para

montante segundo a ordem de deságüe.

Para drenos secundários, terciários e quaternários,

o número correspondente ao dreno deve estar em

ordem crescente, de jusante para montante.

Quando dois drenos desaguarem em um mesmo

ponto, a numeração será crescente da esquerda

para a direita.

Existem todavia situações em que não é possível

enumerar os drenos principais (DP) de acordo com

o esquema proposto. Nesses casos, sugere-se que

o DP 01 seja o de maior porte e os demais sejam

enumerados no sentido horário. A Figura 6 exem-

plifica o procedimento proposto.

Conservação e manutenção de drenos

O ideal é que cada dreno, imediatamente após a

sua escavação, tivesse as suas paredes cobertas

com vegetação de porte rasteiro para evitar a

erosão de seus taludes.

Em áreas úmidas e de solos férteis em profundi-

dade, essa cobertura é feita espontaneamente por

plantas nativas em curto período de tempo. Em

áreas menos favorecidas pelas condições

28


climáticas e de solo, as paredes dos drenos se

mantém parcialmente desnudas ou desprotegidas

por longos períodos de tempo, o que facilita a

erosão de seus taludes.

O plantio de gramíneas ou leguminosas de

pequeno porte em taludes de drenos, com fins de

protegê-los, não tem sido feito até o momento em

nosso país por ser uma prática muito onerosa,

mesmo sendo empregado o processo da hidros-

semeadura.

O problema de proteção de taludes se torna mais

necessário em áreas onde há predominância de

argila expansiva tipo 2:1 (Teor de argila natural

baixo).

Em casos como esses, tudo indica que a melhor

opção é proteger as paredes do dreno, imedia-

tamente após a sua escavação, por meio do plantio

de vegetação apropriada.

Quanto a limpeza de vegetação, é geralmente feita

manualmente através de roçagem. Esta deveria,

para drenos de seções maiores, ser sempre feita

com o emprego de máquinas apropriadas,

constituídas de ceifadeira hidráulica de braço

móvel e ajustável, acoplada a trator de roda, que

poderia roçar não só as paredes como também o

fundo do dreno.

No caso de desassoreamento, este também pode

ser feito manualmente, para drenos pequenos, ou

mecanicamente para drenos maiores sempre que

a operação for julgada necessária.

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12-WILKEN, Paulo Sampaio. Engenharia dedrenagem superficial. São Paulo: 1978. 478

p. il.

Drenagem Subterrânea -Considerações Gerais

2 9

3. DRENAGEM SUBTERRÂNEA –CONSIDERAÇÕES GERAIS

1. Introdução

As primeiras referências sobre drenagem subter-

rânea foram feitas no ano 2 AC, na antiga Roma,

onde já era recomendada a abertura de valas que

eram preenchidas com cascalho. O cascalho

atuava ao mesmo tempo como meio coletor de

água do solo e condutor desta para fora da área

drenada. A próxima referência data do ano de 1620,

onde, pela primeira vez, em um convento da

França, foi feita drenagem subterrânea através de

tubos de barro, sendo a prática depois repetida na

Inglaterra em 1810.

De uma maneira geral, pode-se afirmar que o

grande avanço da drenagem subterrânea, por meio

de condutores subterrâneos, ocorreu nas últimas

quatro décadas. Este fato deu-se devido à grande

demanda de alimentos causada pela explosão

demográfica, considerando-se que a população do

planeta dobrou nos períodos de 1500 a 1900 e de

1900 a 1950, bem como de 1950 até por volta de

1970 apesar das duas grandes guerras mundiais.

A drenagem subterrânea tem por finalidade

rebaixar o lençol freático através da remoção da

água gravitativa localizada nos macroporos do

solo. Propicia, em áreas agrícolas, melhores

condições para o desenvolvimento das raízes das

plantas cultivadas. Em regiões semi-áridas e semi-

úmidas evita o encharcamento e também a

salinização de solos irrigados.

De uma maneira geral os projetos de irrigação e

drenagem têm sido implantados sem que sejam

feitos os estudos necessários da parte relativa à

drenagem subterrânea dos solos, o que tem

propiciado condições favoráveis ao encharcamento

e salinização de grande parte das áreas irrigadas.

No presente momento a drenagem subterrânea é

feita utilizando-se mais comumente o tubo

corrugado de material plástico perfurado, com a

finalidade de coletar e escoar o excesso de água

do subsolo.

Enquanto a drenagem superficial visa à remoção

do excesso de água da superfície do solo ou piso

construído, a drenagem subterrânea visa à remoção

do excesso de água do solo até uma profundidade

predeterminada.

Em regiões úmidas e muito úmidas, com precipi-

tações médias anuais maiores que 1.000 mm, a

drenagem subterrânea visa evitar o encharcamento

do solo por período de tempo prolongado, que

venha a prejudicar, de maneira significativa, o

rendimento econômico das plantas cultivadas.

No aumento da produção de alimentos a drenagem

contribui não só como fator de aumento da

produtividade, como de incorporação de terras

encharcáveis ao processo produtivo.

No Brasil esta técnica tende a expandir-se,

principalmente em função dos trabalhos desenvol-

vidos pelo Programa Nacional de Aproveitamento

Racional das Várzeas e, também, em função da

crescente salinização dos solos irrigados no

nordeste brasileiro, onde a irrigação começou a

ser feita em maior escala a partir da década de

70.

Da mesma maneira, como tem acontecido em

quase todos os países, a drenagem é uma prática

que vem sempre a reboque da irrigação em

decorrência do surgimento de problemas de

encharcamento e/ou salinização.

A implantação de projeto de irrigação sem que

seja dada a devida atenção ao fator drenagem,

decorre muitas vezes da falta de conhecimento

3 0


ou descuido, nesta área, dos técnicos envolvidos

nos estudos e preparo do projeto.

Felizmente já existe uma maior conscientização

quanto à importância da drenagem subterrânea

em relação aos cultivos e à preservação dos solos.

2. Estimativa de Áreas queRequerem Drenagem Subterrânea

A drenagem subterrânea é importante para evitar

o encharcamento em regiões de baixo ou nulo

déficit hídrico e para evitar o encharcamento e

também a salinização em zonas de alto déficit

hídrico, como na maioria das áreas do Nordeste

Brasileiro.

São muitas as áreas de terras do Brasil, irrigadas

ou não, que necessitam de drenagem subterrânea,

tendo, dentre elas, as várzeas úmidas e todas as

demais áreas cultivadas que apresentam problemas

de drenabilidade de perfil.

A incorporação de várzeas não exploradas ou

pouco produtivas a um processo de exploração

intensa depende da instalação de sistema de

drenagem subterrânea.

Em nosso país, o Programa Nacional de Aprovei-

tamento de Várzeas - PROVÁRZEAS promoveu a

drenagem e sistematização de 768.000 ha, entre

os anos de 1973 e 1987. A drenagem dessas áreas

foi em quase sua totalidade feita através de valas

abertas.

As valas abertas têm o custo de instalação mais

baixo, mas por outro lado as perdas de áreas de

terra, os custos elevados de manutenção e a maior

dificuldade oferecida por este sistema ao trabalho

das máquinas agrícolas fazem com que, a médio

prazo, a drenagem subterrânea por valas abertas

se torne mais dispendiosa do que aquela efetuada

através dos condutos subterrâneos.

Nas regiões do Nordeste Brasileiro e do Vale do

Rio São Francisco estima-se que existam um

mínimo de 50.000 ha com teores médios a altos

de salinização, onde a instalação de drenos

subterrâneos é prática indispensável.

Somente na região do sub-médio São Francisco

existem em torno de 15.000 ha salinizados.

Esses solos começaram a ser irrigados a partir dos

anos 50, motivo porque se tornaram salinos, o que

tem redundado no abandono de muitas áreas e sub-

utilização de outras, tornando evidente, na região,

que solos rasos e de textura leve a média, irrigados

com baixa eficiência, são salinizadas em poucos

anos de irrigação. Nos perímetros Maniçoba e

Curaçá, situados em Juazeiro/BA, muitas áreas se

tornaram encharcadas, já nas primeiras irrigações

e a seguir, em período aproximado de 5 anos de

irrigação, se tornaram salinos o que, sem dúvida,

reflete o quadro esperado para as zonas nordestinas

de baixas precipitações pluviais e má drenabi-

lidade.

Como nas regiões semi-úmidas e semi-áridas do

Brasil, norte de Minas e parte do Nordeste, muitas

áreas estão sendo irrigadas pela iniciativa privada

e pública, é de se prever que a necessidade de

fazer drenagem subterrânea seja cada vez maior,

principalmente para prevenir processos de

salinização.

3. Drenagem Subterrâneacom Fins não Agrícolas

3.1. Drenagem de rodovias e ferrovias

É constituída de drenos subterrâneos interceptores

e rebaixadores do lençol freático nas proximidades

e/ou sob a obra. São drenos instalados geralmente

em trechos em cortes ou em trechos de baixada

onde haja formação e ascensão do lençol freático

a níveis que possam comprometer a capacidade

de carga do sistema.


3 1

3.2. Drenagem subterrânea de áreas derecreação, residenciais, comerciaise parques industriais

É a drenagem subterrânea de praças de esporte,

como campos de futebol, tênis, etc, bem como a

drenagem de áreas baixas, residenciais ou

industriais, para melhorar as condições fitossani-

tárias de uso e/ou de suporte dos solos e de cultivo

de plantas ornamentais.

Aqui se inclui também a drenagem permanente

de proteção das edificações situadas em zona de

flutuações do lençol freático onde sejam construí-

das dependências a nível de subsolo como

garagem, etc.

3.3. Drenagem de áreas de jardinagem

É a drenagem subterrânea de floreiras ou jardins

internos e externos, concebidos em leito confinado

de edificações. Evita o encharcamento prolongado

do solo, propiciando condições de umidade

favorável às plantas e a obra.

3.4. Drenagem temporáriacom fins construtivos

Consiste na instalação, nas proximidades de uma

obra, de sistema de drenagem subterrânea com a

finalidade de interceptar e rebaixar temporaria-

mente o lençol freático para permitir que os

trabalhos se desenvolvam normalmente.

É o tipo de drenagem chamada comumente de

ponteira vertical ou horizontal. No caso da ponteira

horizontal a água é coletada através de tubos

perfurados ou condutos subterrâneos, tendo ao seu

redor um envoltório de cascalho, brita ou manta

sintética.

De uma maneira geral, a água captada é escoada

da área por bombeamento.

3.5. Drenagem subterrâneade pistas de aeroportos

São obras que visam, em áreas sujeitas ao

encharcamento, evitar que haja elevação do

lençol freático a níveis que possam comprometer

a capacidade de carga da pista.

3.6. Drenagem de fossa atravésde “sumidouro horizontal ou valade infiltração”

Trata-se de um caso atípico onde a drenagem da

fossa é feita através de um sistema de valas de

infiltração. Neste caso o sistema de sumidouro por

tubos perfurados instalados em valas tem função

inversa daquela da drenagem subterrânea ou seja:

tem a função de perder água e não de captar.

O sistema é instalado de forma idêntica aos casos

anteriores tendo, no entanto, a finalidade de criar

uma grande área de infiltração e assim facilitar o

fluxo de água da fossa para o solo.

É uma prática de baixo custo e bastante eficiente,

principalmente em se tratando de solos profundos

e permeáveis como os latossolos. Em áreas de solo

que possuam a camada impermeável situada

próxima da superfície ou zonas que possuam o

lençol freático alto é mais eficiente que o sistema

de sumidouro tipo cisterna.

O sistema fornece ainda condições favoráveis a

realização de sub-irrigação de plantas, principal-

mente quando instalado em regiões sujeitas a

períodos de seca prolongados. Apresenta também

a vantagem de propiciar a fertilização do solo pela

ferti-irrigação que automaticamente se processa.

4. Drenagem subterrâneacom fins agrícolas

É a drenagem que tem como finalidade propiciar

às raízes das plantas cultivadas condições

3 2


favoráveis de umidade, aeração e balanço de sais.

Em regiões úmidas e muito úmidas, com precipita-

ções médias anuais maiores que 1.000 mm a

drenagem subterrânea visa evitar o encharcamento

do solo por período de tempo prolongado que

venha a prejudicar, de maneira significativa, o

rendimento econômico das plantas cultivadas.

Em regiões semi-áridas a drenagem subterrânea é

utilizada para evitar o encharcamento e também

a salinização de solos irrigados.

É importante lembrar que tanto para a drenagem

superficial como para a drenagem subterrânea, a

existência de ponto de descarga próximo da área

a ser drenada é de fundamental importância,

podendo as condições de acesso e distância a esse

ponto inviabilizarem a implantação de sistema

de drenagem subterrânea de determinada área.

5. Tipos de Drenos

Drenos são condutos abertos ou subterrâneos,

tubulares ou de material poroso, destinados a

remover o excesso de água proveniente de sua

área de influência.

Ao comentarmos sobre sistemas de drenagem, a

nível de parcela, podemos abordar o assunto sobre

dois modos diferentes ou dois métodos distintos,

com suas vantagens e desvantagens. No primeiro

método utilizamos as valetas ou drenos abertos e

no segundo método os drenos subterrâneos ou

drenos cobertos.

5.1. Drenos a céu aberto (valas abertas)

Nas regiões úmidas este método tem sido o mais

comum na drenagem. Apresenta a dupla finalidade

de coleta e transporte das águas de drenagem

superficial e subterrânea. São mais favoráveis à

drenagem superficial por apresentarem maior

velocidade de escoamento.

Apresentam as desvantagens de:

• Perda de área na sua abertura o que, em solos

de alto valor econômico e com culturas intensivas,

tem grande importância;

• Dificulta o trabalho de máquinas - manejo do

solo;

• Custo do espalhamento do material ou alto custo

do descarte como bota-fora, quando não apropri-

ado para ser espalhado;

• Alto custo de manutenção devido ao crescimento

de ervas daninhas terrestres em seus taludes, e

aquáticas em seu leito.

O talude adequado e bem construído evita

desmoronamento.

A seguir apresenta-se uma estimativa prática para

a escolha de taludes, de acordo com o tipo de

solo:

Tipo de Solo Talude Usual (V:H)

Arenoso até 1:3

Franco arenoso 1:2

Franco com cascalho 1:1,5

Siltoso 1:1 a 1:1,5

Argiloso + cascalho 1:1

Argiloso 1:0,75 a 1:0,5

5.2. Drenos subterrâneos

Condutos subterrâneos utilizados para coletar e

conduzir, por gravidade, a água proveniente do

lençol freático de sua área de influência.

Apresentam a vantagem de dispensar a manuten-

ção tradicional.

5.3. Drenos toupeira

São drenos subterrâneos não revestidos, abertos

artificialmente no sub-solo.

A construção é efetuada com um subsolador

equipado com torpedo que permite a sua cons-


3 3

trução, normalmente na profundidade de 50 a 70

cm com diâmetro de 7 a 10 cm.

Como não há revestimento a durabilidade deste

dreno é, via de regra, de um ano.

Em solos argilosos e turfosos a eficiência e vida

útil desse tipo de dreno é maior.

Para a construção do dreno-toupera o solo deve

possuir condições adequadas de umidade e lençol

freático baixo o suficiente para possibilitar o

deslocamento do trator equipado com o subsolador

e torpedo.

Para dar maior capacidade de tração e evitar o

atolamento o trator deve ser equipado com rodado

duplo ou ser de esteira.

6. Vantagens da DrenagemSubterrânea Através de Tubos

• Economia de área.

Como exemplo de perda de área verifica-se que a

implantação de um sistema de drenagem subter-

rânea, através de valas abertas, utilizando os

seguintes parâmetros:

Profundidade média ....... 1,20 m

Talude ................ 1:1 (H:V)

Espaçamento entre valas ... 30 m,

resulta em perda significativa, pois cada dreno

com base mínima de 0,30 m, terá uma base superior

de 2,70 m. Ao adicionarmos uma faixa sem cultivo

de 0,50 m de cada lado do dreno, teremos um

total de 3,70 m perdidos ao longo de cada vala, o

que resulta em 12% de perdas de superfície de

solo.

• Facilidade no trabalho de máquinas agrícolas.

O sistema evita que as máquinas tenham que

trabalhar dando voltas em faixas estreitas de terras,

o que resulta em maior desgaste destas, trabalho

de pior qualidade e perda de áreas de solo.

• Diminuição da incidência de focos de mosquitos.

Isto se dá pela ausência de água empoçada por

muito tempo na área.

• Custo de manutenção mais baixo.

Comparado com as valas abertas, que em nossas

condições devem ser limpas de um a duas vezes

ao ano, a manutenção de um sistema de drenagem

subterrânea por tubos tem um custo muito reduzido.

7. Tipos de Condutos Subterrâneos

• Cascalho ou brita;

• Bambu em feixes de 15 a 25 unidades;

• Telha canal, tijolos perfurados, etc.;

• Manilhas de cimento;

• Manilhas de barro;

• Tubos de PVC liso perfurado;

• Tubos corrugados de materiais plásticos.

Tubos de drenagem de barro, de concreto e mesmo

de material plástico liso, já tiveram seu emprego

em drenagem subterrânea superado em muitos

países, o que atualmente está acontecendo

também no Brasil devido a introdução de tubos

corrugados para drenagem. Cascalho ou brita

empregados como condutores de águas de

drenagem é prática superada e antieconômica.

O uso de bambu pode ser econômico em casos

muito especiais quando o bambu situar-se na

periferia da área a ser drenada e a mão de obra for

de custo baixo.

A drenagem empregando telha canal, tijolo, etc,

é uma prática pouco técnica e econômica, não

devendo ser recomendada.

Os tubos corrugados oferecem vantagens em termos

técnicos e econômicos, como: custo de aquisição

3 4


e instalação mais baixo; alta resistência a deforma-

ções e ao ataque químico; facilidades de transporte

e instalação, razão pela qual dominaram o

mercado de todos os países desenvolvidos. No

Brasil a produção deste tipo de conduto teve início

no ano de 1988, propiciando um grande impulso à

prática da drenagem subterrânea.

Bibliografia

1- LUTHIN, James N. Drainage engineering. New

York: Robert E. Engineering, 1973. 250p. i l.

2-EGGELSMANN, Rudolf. Subsurface drainage

instructions. Hamburg/Berlin: Parey, 1984.

293p. il. (Bulletin/German Association for

Water Resources and Land Improvement, 6)

Salinização de Solos

35

4. SALINIZAÇÃO DE SOLOS

1. Salinidade

O termo salinidade se refere a existência de níveis

de sais no solo que possam prejudicar de maneira

economicamente significativa o rendimento das

plantas cultivadas.

A sensibilidade à existência de maiores ou menores

teores de sais no solo é uma característica de cada

tipo de planta. Umas toleram concentrações altas

como a cevada e o algodão, enquanto que outras,

como o feijão e a cenoura, são bastante sensíveis,

mesmo a teores baixos.

A salinização ocorre, de uma maneira geral, em

solos situados em regiões de baixas precipitações

pluviais, alto déficit hídrico e que tenham

deficiências naturais de drenagem interna.

No Brasil, levando-se em consideração tão

somente as precipitações pluviais e a distribuição

destas ao longo do ano, pode-se separar as regiões

em:

• Semi-áridas - com período de seca igual ou

superior a 6 meses por ano e precipitações médias

anuais menores que 800 mm; nesta classe situa-se

50% da área do Nordeste Brasileiro.

• Semi-úmidas - período de seca de 4 a 5 meses

por ano.

• Úmidas - período de seca de 1 a 3 meses por

ano.

• Muito-úmida - sem seca.

Quanto menor o valor das precipitações médias

anuais de uma região e maior a evapotranspiração

potencial, maior é a possibilidade de salinização

de seus solos quando irrigados, tendo em vista que

o déficit hídrico é maior.

Tem-se observado que a salinização, onde há

irrigação, ocorre mais comumente nas zonas que

possuam precipitações pluviais médias de até

1.000 mm/ano. Como exemplo temos o projeto

São Desidério/Barreiras Sul, cujas chuvas situam-

se em torno de 1.000 mm/ano e onde existe

salinização, em solos rasos e outros solos situados

em áreas de baixadas, de má drenabilidade. A

irrigação por sulco de baixíssima eficiência, é um

fator que tem contribuído com grande intensidade

para a evolução do processo.

Nas regiões norte, sul, centro-oeste e quase todo o

sudeste os solos são muito pouco sujeitos de se

tornarem salinos, mesmo que tenham deficiência

de drenagem subterrânea. Nessas áreas o grande

volume de água das chuvas lava os sais que

venham a se acumular durante a irrigação, sendo

que o mesmo não acontece no nordeste e parte do

norte de Minas Gerais, por se tratar de região

climática propicia à salinização dos solos quando

irrigados.

1.1. Como um solo se torna salino

A água das chuvas, quase pura ao cair e penetrar

no solo, solubiliza e arrasta consigo íons de Ca++.

Mg++, Na+, Ka+, bem como radicais CO3- -, HCO3-

, SO4- - e outros, transformando-se então em uma

solução, que flui para formar os rios e lagos.

Ao se irrigar um solo de drenabilidade deficiente

a nula, situado em região de baixas precipitações

médias anuais e alto déficit hídrico, este se torna

salino em período de tempo bastante curto, porque

as plantas removem basicamente H2O do solo,

enquanto que a maior parte dos sais fica retida.

Nestas condições o solo tende a se tornar salino

caso não seja drenado artificialmente o que vem

ocorrendo nas regiões semi-áridas do nordeste

brasileiro.

36


No passado o homem desconhecia as causas que

levavam um solo a se tornar salino com a irrigação;

hoje a salinização ocorre pela negligência dos

órgãos e pessoas envolvidas com a irrigação, uma

vez que suas causas são bem conhecidas, assim

como os meios de evitar esse tipo de degradação

dos solos.

O laboratório de salinidade dos Estados Unidos da

América classifica os solos quanto à salinidade

em função da condutividade elétrica do extrato

da saturação (CE), da percentagem de sódio

trocável (PST) ou da relação de absorção de sódio

(RAS) e do pH em:

SOLO CE RAS pH(mmhos/cm) (%)

NORMAL < 4 < 13 < 8,5

SALINO > 4 < 13 < 8,5

SÓDICO < 4 > 13 ≥8,5

SALINO/SÓDICO > 4 > 13 < 8,5

* No caso do PST o valor é igual a 15.

para o cálculo do RAS, as concentrações obtidas

em milequivalente por litro (mE/1) do extrato de

saturação do solo.

CE = Medida com condutivimetro a partir do

extrato de saturação;

pH = Acidez do solo medida com peagâmetro ou

outro método.

A salinidade afeta as culturas de duas maneiras:

• Pelo aumento do potencial osmótico do solo.

Quanto mais salino for um solo, maior será a

energia gasta pela planta para absorver água e

com ela os demais elementos vitais.

• Pela toxidez de determinados elementos,

principalmente o sódio, o boro, e os bicarbonatos

e cloretos, que em concentração elevadas causam

distúrbios fisiológicos nas plantas.

Na tabela 1, é mostrado o percentual de perda de

produtividade de uma cultura em função da

condutividade elétrica do extrato de saturação do

solo, desde que todos os outros fatores de produção

sejam favoráveis.

Os fatores que contribuem para a salinização dos

solos são:

• clima - deficit hídrico climático acentuado;

• irrigação em solos rasos ou solos de má

drenabilidade;

• irrigação com água de má qualidade - teores

elevados de sais;

• baixa eficiência de irrigação;

• manutenção inadequada do sistema de

drenagem ou ausência de sistema de drenagem

superficial e/ou subterrânea.


37

Tabela 1 -Níveis de Tolerância a Teores de Saisno Solo e na Água de Irrigação (*)

Produtividade Potencial

100% 90% 75% 50% 0%

CEes CEi CEes CEi CEes CEi CEes CEi CEes (máximo)

CEVADA 8,0 5,3 10,0 6,7 13,0 8,7 12,0- 18,0 28

FEIJÃO 1,0 0,7 1,5 1,0 2,3 1,5 3,6 2,4 07

MILHO 1,7 1,1 2,5 1,7 3,8 2,5 5,9 3,9 10

CANA AÇÚCAR ** 3,0 5,0 8,5

ALGODÃO 7,7 5,1 9,6 6,4 13,0 8,4 17,0 12,0 27

AMENDOIM 3,2 2,1 3,5 2,4 4,1 2,4 4,9 3,3 07

ARROZ INUNDADO 3,0 2,0 3,8 2,6 5,1 3,4 7,2 4,8 12

GIRASSOL 5,3 3,5 6,2 4,1 7,6 5,0 9,9 6,6 15

SORGO 4,0 2,7 5,1 3,4 7,2 4,8 11,0 7,2 18

SOJA 5,0 3,3 5,5 3,7 6,2 4,2 7,5 5,0 10

TRIGO 6,0 4,0 7,4 4,9 9,5 6,4 13,0 8,7 20

BETERRABA 4,0 2,7 5,1 3,4 6,8 4,5 9,6 6,4 15

BROCOLI 2,8 1,9 3,9 2,6 5,5 3,7 8,2 5,5 14

REPOLHO 1,8 1,2 2,8 1,9 4,4 2,9 7,0 4,6 12

MELÃO (CANTALOUPE) 2,2 1,5 3,6 2,4 5,7 3,8 9,1 6,1 16

CENOURA 1,0 0,7 1,7 1,1 2,8 1,9 4,6 3,1 08

PEPINO 2,5 1,7 3,3 2,2 4,4 2,9 6,3 4,2 10

ALFACE 1,3 0,9 2,1 1,4 3,2 2,1 5,2 3,4 09

CEBOLA 1,2 0,8 1,8 1,2 2,8 1,8 4,3 2,9 08

PIMENTA 1,5 1,0 2,2 1,5 3,3 2,2 5,1 3,4 09

BATATINHA 1,7 1,1 2,5 1,7 3,8 2,5 5,9 3,9 10

RABANETE 1,2 0,8 2,0 1,3 3,1 3,1 5,0 3,4 09

ESPINAFRE 2,0 1,3 3,3 2,2 5,3 3,5 8,6 5,7 15

BATATA DOCE 1,5 1,0 2,4 1,6 3,8 2,5 6,0 4,0 11

TÂMARA 4,0 2,7 6,8 4,5 10,9 7,3 12,3 17,9 32

TOMATE 2,5 1,7 3,5 2,3 5,0 3,4 7,6 5,0 13

ABACATE 1,3 0,9 1,8 1,2 2,5 1,7 3,7 2,4 06

FIGO 2,7 1,8 3,8 2,6 5,5 3,7 8,4 5,6 14

UVA 1,5 1,0 2,5 1,7 4,1 2,7 6,7 4,5 12

LARANJA-LIMÃO 1,7 1,1 2,3 1,6 3,2 2,2 4,8 3,2 08

PÊSSEGO 1,7 1,1 2,2 1,4 2,9 1,9 4,1 2,7 07

MORANGO 1,0 0,7 1,3 0,9 1,8 1,2 2,5 1,7 04

ALFAFA 2,0 1,3 3,4 2,2 5,4 3,6 8,8 5,9 16

CAP. BERMUDA 6,9 4,6 8,5 5,7 10,8 7,2 14,7 9,8 23

(*) - Segundo Ayers e Westcot, 1976 - Irrigation and Drainage paper, nº 24 - FAO; CROP

WATER/REQUIREMENT

** Adicionado.

CEes = Cond. Elet. do extrato de saturação do solo em mmhos/cm ou dS/m.

CEi = Cond. Elet. da água de irrigação em dS/m

38


1.2. Evolução da salinização

Para se ter uma idéia hipotética de como e quanto

tempo um solo pode levar para se tornar salino,

consideremos uma irrigação nas seguintes condi-

ções:

Condição 01:• Solo de drenabilidade nula e sem implantação

de sistema de drenagem subterrânea;

• Região de clima semi-árido;

• Aplicação de uma lâmina de água de 1.200 mm/

ano;

• Latossolo com barreira a 1,20 m de profundidade;

• Emprego de água do Rio São Francisco, contendo

uma condutividade elétrica de cerca de 80

micromhos/cm;

• Assumindo-se que CE x 640 = ppm ou g/m3;

• Assumindo-se que um solo já começa a se tornar

salino quando a condutividade elétrica do extrato

de saturação atinge um valor equivalente a 4

mmho/cm;

• Desprezando todo o conteúdo de sal existente

no solo.

Tem-se então:

a) conteúdo de sais da água de irrigação.

CE x 640 = ppm ou 0,08 mmhos/cm x 640 = 51,2

ppm = 51,2 g/m3 (51 gramas de sal por metro cúbico

de água);

b) volume anual de água aplicada por ha.

1.200 mm/ano = 1,2 m/ano x 10.000 m2 = 12.000

m3/ha/ano;

c) quantidade de sal adicionada.

12.000 m3/ano x 0,0512 Kg de sal/m3 = 614,4 Kg

de sal/ha/ano;

d) quantidade de sal que a solução do solo deve

conter para que este seja considerado salino.

4 mmhos/cm x 640 = 2.560 ppm = 2,56 Kg/m3 de

solução;

e) volume de solução no solo, por hectare,

assumindo-se que em um dado momento todo o

perfil estaria saturado.

• Solo constituído de 38% de espaço poroso, 60%

de matéria mineral e 2% de matéria orgânica;

V = 10.000 m2 x 1,20m x 0,38 = 4.560 m3 de

solução por hectare;

f) Quantidade de sal necessário, por hectare, para

que o solo seja considerado salino.

• 4.560 m3 de solução/ha x 2,56 Kg de sal/m3 =

11.674 Kg de sal/ha;

g) Número de anos de irrigação necessário para

que um solo comece a ser considerado salino.

Condições 02:• Emprego de água do Rio Jaguaribe - CE, com

uma condutividade 500 micromhos/cm; de

qualidade C2 S1;

• Mantendo todas as demais condições;

Tem-se:

a) 0,5 mmhos/cm x 640 = ppm = 320 g de sal/m3;

b) Quantidade de sal adicionado

• 12.000 m3/ha/ano x 0,32 Kg/m3 = 3.840 Kg de

sal/ha/ano;

c) Número de anos de irrigação necessários para

salinizar o solo

Condições 03:Cálculo estimativo da evolução do processo de

salinização dos vertissolos do perímetro Tourão,

situado próximo da cidade de Juazeiro/BA, através

da irrigação da cana de açúcar.

A área, de 10.548 ha é constituída em sua quase

totalidade de vertissolos, existindo nos talvegues

pequenas manchas de solos bruno não cálcicos

que já se encontram parcialmente salinizados pela

irrigação.

Assume-se as seguintes condições:

• Drenabilidade nula dos solos;

• Região de clima semi-árido;

• Aplicação de uma lâmina de água de 1.500 mm/

ano;

• Alta eficiência de condução e distribuição de

água;

• Solo de 3,0 m de profundidade (solo e subsolo


39

até o impermeável);

• Solo não salino na superfície e em profundidade

ao iniciar o processo de irrigação;

• Emprego de água do Rio São Francisco contendo

condutividade elétrica de 80 micromhos/cm ou

51,2 ppm;

• A curto e médio prazo a concentração de sais

da água do Rio São Francisco será mantida;

• As chuvas da região não causam lavagem

significativa de sais do solo;

• Condutividade elétrica do estrato de saturação

(CE) x 640 = ppm;

• O solo já começa a se tornar salino, para a cana

de açúcar, quando a condutividade elétrica do

estrato de saturação atingir valor de 3 mmhos/cm;

• A cana será queimada e despontada no campo,

só sendo removidos os colmos na base de 110 ton/

ha/ano;

• A aplicação anual de adubo será feita na base

de:

100 Kg de N

100 Kg de P205

50 Kg de K20

• A fertilização com vinhoto adicionará cerca de

30 Kg de sal/ha/ano.

A partir das informações existentes e das condições

assumidas tem-se:

a) Conteúdo estimado de sal da água de irrigação

= 0,08 mmhos/cm x 640 = 51,2 ppm ou 51,2 g de

sal/m3 de água;

b) Volume de água aplicado por hectare irrigado

por ano 1,5 m x 10.000 m2 = 15.000 m3/ha/ano;

c) Quantidade de sal adicionado com a irrigação

= 15.000 m3/ha/ano x 0,0512 Kg/m3 = 768 Kg/ha/

ano;

d) Quantidade aproximada de sal introduzida na

área por hectare, através da adubação anual:

• Nitrogênio - Assume-se que a adubação

nitrogenada será feita com a adição de 50% de

(NH4)2 SO4 ( 20% de nitrogênio) e 50% de uréia

(45% nitrogênio) e que o elemento nitrogênio não

entra como agente que incrementa o grau de

salinização do solo. Sabendo-se que a uréia

(basicamente amina) não contém componentes

que contribuam para a salinização do solo, pode-

se então estimar a quantidade do radical sulfato

adicionado anualmente ao solo através da

adubação com sulfato de amônia.

(NH4)2 SO4 a 20% ou 50 Kg de nitrogênio

correspondem a 250 Kg de (NH4)2 SO4 e sabendo-

se que:

134 Kg de (NH4)2 SO4 ............... 96 Kg de SO4

250 Kg de (NH4)2 SO4 ............... x

x = 179 Kg de SO4

• Fósforo - Superfosfato Simples Ca H4 (PO4)2 +

Ca SO4 . 2H2O

20 Kg de P2 O5 .............. 100 Kg Ca H4 (PO4)2 + Ca SO4

100Kg de P2O5 .............. y

y= 500 kg de sal

• Potássio

KCl a 60% de K2O e 47% de Cl

60kg de H2O .......... 100 kg de kcl

50kg de K20 ........... Z

Z = 83 Kg de KCl (sal)

Total de sal adicionado com a adubação = 762 Kg

e) Quantidade de sal que a cana retira/ano

Remoção de colmos da área = 110 ton/ano

Peso seco = 040 x 110 ton = 44 toneladas

Conteúdo mineral (sais totais) = 2,2% ou 0,022 x 44

ton = 968 Kg.

Percentual de silicatos (SiO2) = 40% da cinza ou

968 Kg x 0,4 = 387 Kg

f) Balanço anual de Sais/ha

• Adição pela irrigação = 768 Kg

• Adição pela adubação = 762 Kg

• Adição na aplicação de vinhoto = 30 Kg

Total adicionado = 1.560 Kg/ha/ano

• Minerais retirados da área com a remoção dos

40


colmos da cana de açúcar = 581 Kg/ha/ano

Aporte anual de sal

1.560 Kg - 581 = 979 Kg/ha/ano

g) Quantidade de sal que a solução do solo deve

conter para que este seja considerado levemente

salino para a cultura de cana de açúcar.

3 mmhos/cm x 640 = 1.920 ppm = 1,92 Kg sal/m3

solução

h) Volume de solução no solo, por hectare,

assumindo-se que em um dado momento todo o

perfil estaria na capacidade de campo.

• Solo constituído de 48,2% de espaço poroso,

51,5 de matéria mineral e 0,3 matéria orgânica;

V = 10.000 m2 x 3,00 x 0,48 = 14.400 m3

i) Quantidade de sal necessário por hectare, para

que o solo já seja considerado como levemente

salino:

14.400 m3 de solução/ha x 1,92 Kg de sal/m3 =

27.648 Kg/m3

j) Número de anos de irrigação necessário para

que o solo atinja um estágio de salinização que

prejudique significativamente o desenvolvimento

da cultura da cana de açúcar:

No que se conclui que para a condição 01 os solos

começariam a apresentar queda de produtividade

apreciável devido a salinização, após 19 anos de

irrigação. Na condição 02 bastariam 3 anos de

irrigação, enquanto que na condição 03 levariam

28 anos.

A salinização comumente se manifesta primeiro

nas partes mais baixas do terreno, porque o lençol

freático nestas áreas fica mais próximo da

superfície. Desta forma o solo apresenta área

salinizadas em período bem inferior ao estimado,

conforme vem ocorrendo nos projetos Maniçoba e

Curaçá, situados no semi-árido, próximo da cidade

de Juazeiro/BA. Por outro lado, devido a este

mesmo fenômeno, as áreas situadas nas partes mais

altas podem nunca se salinizarem ou se salini-

zarem em períodos bastante maiores.

1.3. Como evitar a salinização

Todo solo situado em regiões climáticas caracte-

rizadas por baixas precipitações e altos déficits

hídricos climáticos e que ao mesmo tempo possua

má drenabilidade, tende a se tornar salino, com a

irrigação, mesmo que esta seja feita com água de

boa qualidade.

Somente irrigar terras de boa drenabilidade, ou

seja, áreas selecionadas tendo como base estudos

de solos ou classificação de terras para irrigação

que se baseie em parâmetros adequados para a

região, principalmente no que se refere à

profundidade do impermeável.

Solos com menos de 1,0 m de profundidade não

devem ser irrigados a não ser em condições muito

especiais e quando se tratar de região semi-arida,

terão que contar coma implantação de sistema de


A evolução do processo de salinização pode ser

evitada, em caso mais favoráveis, através de uma

irrigação eficiente ou por meio da instalação de

sistema de drenagem subterrânea e coletores, para

desta forma facilitar a percolação profunda de parte

das águas das chuvas ou excedentes de irrigação

e assim promover a lavagem de sais do solo.

Fazer manutenção adequada do sistema de

drenagem - coletores e subterrânea.

1.4. Recuperação de solosafetados por sais

Um solo se torna salino pela irrigação quando

possui deficiência de drenagem interna e situa-se

em região cujas condições climáticas são

favoráveis a evolução do processo.


41

Recuperação de solo salino

Para recuperar um solo salino, basta instalar um

sistema adequado de drenagem subterrânea e lavá-

lo com a irrigação ou deixar que se recupere

naturalmente pela lavagem causada pelas águas

das chuvas.

Para solos argilosos com abundância de microporos,

estudos de campo tem demonstrado que a lavagem

através de inundação por período longo é menos

eficiente que quando são feitos inundações

periódicas, onde o solo é inundado por um certo

período de tempo e a seguir deixado secar.

Este processo tende a promover uma melhoria na

estrutura do solo com melhoria da condutividade

hidráulica.

Uma outra vantagem deste processo é que

desestimula o desenvolvimento de microorga-

nismos que diminuem a condutividade hidráulica.

Este processo aumenta a eficiência de lixiviação

pelo fato de que, na medida em que o solo seca,

os microporos, que em condição de saturação não

estavam conduzindo água, passam a fazê-lo. Desta

forma, a água salina dos microporos é substituída

e os sais gradativamente carreados. Em condições

de saturação, o único meio de reduzir a concen-

tração de sais dos microporos seria por difusão, o

que é mais demorado.

Por meio de ensaios de campo, em pequenas

parcelas, pode-se acompanhar a evolução do

processo de dessalinização com a conseqüente

lixiviação dos sais.

O cálculo da lâmina de lavagem a ser aplicada,

pode ser feito com o uso da seguinte fórmula:

Onde:L = lâmina de água requerida para lixiviar o solo -

mm

CEesi = concentração inicial de sais no solo, dada

pela c. elétrica do extrato de saturação - mmhos/

cm ou dS/m.

CEesf = condutividade elétrica final prevista para

o extrato de saturação - após a lavagem do solo -

dS/m

p = profundidade da zona das raízes - m

A recuperação de um solo salino pode levar dias e

até meses, dependendo da sua drenabilidade e da

lâmina de lavagem necessária.

Os íons e radicais mais comumente encontrados

no solo são Ca++ , Mg++, Na+, K+, Cl-, SO4- -, CO3-

- HCO3-, NO3- e NH4-, sendo que em um solo

normal o complexo do solo é composto de 80%

de íons Ca++ e em torno de 5% Na+.

Como regra geral de lavagem dos solos aplica-se

uma lâmina de água igual a três (3) vezes a

profundidade do solo a ser recuperado.

Para uma eficiente lixiviação do solo um sistema

de drenagem apropriado deve ser instalado. Em

certos casos, linhas adicionais e provisórias de

drenos (linhas que poderão ser de fácil deterio-

ração), podem ser instaladas para atender a uma

maior descarga durante o período de recuperação.

Recuperação de solo salino-sódico

A estrutura e aparência dos solos salino-sódicos é

muito similar à dos solos salinos. Se nesses solos o

excesso de sais solúveis for lavado, a porcentagem

de sódio trocável aumentará e, como conse-

qüência, o solo poderá se tornar sódico e ter sua

estrutura destruída.

A recuperação deste tipo de solo deve ser feita

com a lavagem do excesso de sais, ao mesmo

tempo em que são aplicados corretivos de cálcio

com a finalidade de substituir o sódio do complexo

do solo.

A substituição do sódio por cálcio deve ser feito

antes que a lavagem produza a difusão das

42


partículas do solo. Com a substituição do sódio

pelo cálcio e sua posterior eliminação pelas águas

de percolação, o solo vai gradativamente

melhorando a sua estrutura e consequentemente a

sua condutividade hidráulica.

Em casos extremos de difusão a argila pode,

eventualmente, percolar e formar uma camada

impermeável.

Recuperação de solos sódicos

É necessário instalar drenos subterrâneos, aplicar

corretivos que provoquem uma recuperação na

estrutura do solo e promover lavagens, principal-

mente de parte do sódio existente no solo.

Vários produtos químicos podem ser empregados

na recuperação de solos sódicos, dependendo da

disponibilidade no mercado, do preço, da

eficiência do produto e do tipo de solo e seus

componentes químicos. São agrupados em três

grupos:

a) Sais de cálcio solúveis,

• cloreto de cálcio, CaCl2)

• gesso (CaSO4 , 2H2O)

b) Ácidos ou formadores de ácido,

• enxofre,

• ácido sulfúrico,

• sulfato de ferro ou alumínio

• óxido de cálcio.

c) Sais de cálcio de baixa permeabilidade,

• carbonato de cálcio,

• derivados de fábrica de açúcar.

Os produtos mais comumente empregados para

substituir o sódio do complexo do solo por cálcio

são o gesso (CaSO4 , 2H2O) e o enxofre.

A aplicação de enxofre é recomendada para solos

sódicos que apresentem cálcio no corpo do solo.

1.4.1. Cálculo da quantidadede gesso a aplicar

O gesso devido ao fato de ser comumente

encontrado no mercado, além de ser de custo

relativamente baixo e de boa solubilidade é o

corretivo mais usado na recuperação dos solos

sódicos. É aplicado ao solo e incorporado por meio

de uma aração para em seguida ser adicionada

água que servirá de meio nas reações de troca e

como veículo no carreamento do sódio para fora

da zona das raízes. Na recuperação de solos

sódicos, o valor final da PST (porcentagem de sódio

trocável) deve ser estimada. O valor escolhido

dependerá tanto da tolerância da cultura como da

resposta do solo em função das suas condições

físicas.

O gesso é adicionado dissolvido na água; neste

caso deve-se proceder da seguinte maneira:

1) Calcula-se a relação de adsorsão de sódio (RASsw)

da solução solo-água requerida para ser alcançado

o valor da porcentagem final de sódio trocável

desejada: (PSTf)

2) Calcula-se a quantidade de gesso a ser

adicionado à água de irrigação em função do

RASsw obtida. Não sendo consideradas as possíveis

precipitações ou dissolução de CaCo3 no solo,

pode-se estimar grosseiramente a quantidade de

gesso, em me/1, a ser adicionado à água de

irrigação de modo a se obter uma RASiw = RASsw

da seguinte forma:

Na = concentração de sódio da água de Irrigação

- mE/l

RASiw = relação de adsorsão de sódio da água de

irrigação.

x= quantidade de gesso - me/1.


43

Ci= concentração inicial de Ca + Mg na água de

irrigação (obtido de análise) - me/1.

3) Calcula-se a quantidade total de (Ca + Mg)

necessária para recuperar um solo sódico pela

fórmula:

PSTi = percentagem inicial de sódio trocável - %

PSTf = percentagem final de sódio trocável - %

CTC = capacidade de troca de cátions - mE/100g

h = profundidade de solo a melhorar - cm

da = densidade aparente do solo - g/cm3 .

A percentagem de sódio trocável deve ser reduzida

de acordo com tabelas de tolerância.

4) Calcula-se a lâmina de água requerida para

suprir a quantidade de (Ca + Mg) necessária para

a recuperação do solo pela fórmula:

Lâmina = = mm, sendo

(Ca + Mg) = eq/ha

Ci = eq/1

5) Calcular-se a quantidade de gesso em Keq/ha

através da a fórmula:

(Ca + Mg) = Keq/ha de gesso

(Ca + Mg) = Keq/ha

x = mE/1

6) Calcula-se a quantidade de gesso (CaSO4 .

2H2O) em kg/ha multiplicando o seu valor em keq/

ha pelo peso equivalente do corretivo a ser usado,

conforme tabela que segue.

A quantidade de gesso necessário deve ser

corrigida considerando qualquer quantidade de

gesso existente inicialmente no solo.

É interessante considerar que somente uma

pequena fração da água adicionada é retida a

potencial equivalente a capacidade de campo e

que o restante da água percola através dos

macroporos podendo ser considerada como não

reativa, daí ser mais eficiente a lixiviação do solo

através de aspersão (onde o solo pode ser mantido

próximo da capacidade de campo) ou então a

inundação intermitente - inundar e deixa secar em

fase alternadas.

Exemplo:

Deseja-se recuperar os primeiros 50 cm de um solo

sódico usando o processo de inundação:

A percentagem inicial de sódio trocável (PSTi) é

de 25, devendo a PSTf ser equivalente a 5%; os

demais parâmetros são:

• Densidade aparente = 1,8 g/cm3

• Capacidade de troca de cátions = 20 mE/100 g

• Água de irrigação contendo 12 mE/1 de sódio e

3 mE/1 de (Ca + Mg), ou Ci=3

Deseja-se saber:

1 - A relação de absorção de sódio da solução

solo-água

2 - A quantidade de gesso que tem que ser

adicionado a água de irrigação

3 - A quantidade de (Ca + Mg) necessária em keq/

ha

4 - A lâmina de água necessária para recuperar o

solo.

5 - A quantidade de gesso necessária em keq/ha

6 - A quantidade de gesso em kg/ha.

Resposta:

1) Para estimar a RAS da solução solo-água a partir

da porcentagem final de sódio trocável (PSTf)

desejada usa-se a seguinte equação:

2) A quantidade de gesso a ser adicionada à água

de irrigação para se obter este valor é de:

3) Cálculo da quantidade de (Ca + Mg) necessária

44


(Ca + Mg) = (PSTi - PSTf)/100 x CTC x da x h

(Ca + Mg) =( )25 5

100−

x 20 mE/100g x 1,8 g/cm3 x

50

= Ca + Mg = 360 Keq/ha

4) A lâmina de água necessária para recuperar o

solo admitindo-se uma eficiência de lixiviação de

100% é de:

lâmina de água =

=

Ci = concentração inicial de Ca + Mg na água de

Irrigação,

Onde: (Ca + Mg) = eq/ha

(Ci + x ) = eq/1

5) A quantidade de gesso necessária em Keq/ha é

de:

6) A quantidade de gesso em

kg/ha = Keq/ha x Pe (g/eq).

Como o equivalente grama do

CaSO4 . 2H2O = 86.0g/eq

Tem-se:

313.8 Keq/ha x 86.0 Kg de gesso/ha

Calculando-se a quantidade de gesso necessária e

usando-se a tabela 1 obtém-se a quantidade

equivalente de um outro produto químico que possa

ser usado como corretivo.

1.4.2. Lâmina de lixiviaçãopara balanço de sais

É a fração da água de irrigação que deve atravessar

a zona das raízes.

A fração da água de irrigação a ser lixiviada vai

depender do nível de salinidade desta e da

tolerância das plantas cultivadas.

Deve ser aplicada uma lâmina de água suficiente

Tabela 1Corretivos de aplicação direta no solo ou dissolvidos na águade irrigação e suas capacidades relativas de fornecimento de cálcio ao solo.

Corretivo Peg/eq Toneladas equivalentes a 1 ton de gesso100% material puro

gesso (CaSO4 . 2H2O)* 86 1.00

enxofre (S) ** 16 0,19

ácido sulfúrico (H2SO4)* 49 0,16

cloreto de cálcio (CaCl2 . 2H2O)* 73 0,86

nitrato de cálcio (Ca (NO3) . 2H2O)* 69 1,06

sulfato férrico (Fe2(SO4) . 9H2O)** 185 1,09

cal-enxofre (9% Ca + 24% S)* - 0,78 /Pe/86

Sulfato de alumínio Al2(SO4)3-18H2O 111 1,29

Carbonato de Cálcio CaCo3 50 0,58

* aplicando diretamente no solo

ou com água de irrigação.** somente adicionado ao solo.


45

Tabela 2Tolerância de várias culturas à porcentagem de sódio trocável (PST)

Tolerância a PST e faixa Cultura Resposta da cultura de acordo com as

condições do solo em que a planta é afetada

muito sensíveis (2 a 10) plantas cítricas, sintomas de toxidade a valores baixos de PST

abacateiro, etc.

sensíveis (10 a 20) feijão reduz seriamente o desenvolvimento da

cultura mesmo que as condições estruturais

do solo estejam boas.

moderadamente tolerantes centeio, arroz redução séria da produção devido a

(20 a 40) problemas nutricionais e também à

deterioração das condições do solo.

tolerantes (40 a 60) trigo, algodão, redução séria da produção devido a

alfafa, cevada, deterioração física do solo.

tomate, beterraba

muito tolerante PST > que 60E capim Rhodes redução séria do desenvolvimento devido a

deterioração física do solo.

- Segundo a publicação SALT-AFECTED SOIL, LECTURE NOTES. BY J.J. Jurinak - 1978, Utah State

University. USA

para satisfazer as necessidades da cultura,

adicionada da lâmina de lixiviação.

"A parte inferior da zona das raízes terá a

concentração máxima de sais, que será igual à

concentração da água de drenagem, quando a

aplicação da lâmina de irrigação for uniforme.

O aumento da concentração de sais na água de

drenagem é uma conseqüência do uso consuntivo

de água pelas plantas, que extraem muita água,

ao mesmo tempo em que a quantidade de sais

retirada do solo é mínima; somando-se a isto tem-

se a evaporação. Pode-se dizer que as plantas

extraem a água deixando os sais, tal a pequena

quantidade de sais extraída.

No cálculo da lâmina de lixiviação é assumida

uma irrigação uniforme, sendo que muitas vezes

as chuvas não são consideradas nos cálculos.

Também não são considerados:

• a adição de sais com a adubação;

• a quantidade de sais removido pelas culturas;

• a precipitação de sais no solo;

• a quantidade de sais existentes no solo;

• a profundidade da zona das raízes e o teor de

umidade do solo.

Segundo Luthin página 159, este tipo de raciocínio

tem provado ser bastante útil.

Lixiviação é a relação entre a lâmina de água

drenada e a lâmina aplicada. Pode também ser

obtida pela relação entre a condutividade elétrica

da água de drenagem e a condutividade elétrica

da água de irrigação.

Onde:

RL = requerimento de lixiviação

Ld = lâmina de água a ser drenada;

Li = lâmina de água de irrigação;

46


CEi = condutividade elétrica da água de irrigação

em mmhos/cm a 25oC.

CEd = condutividade elétrica da água de drenagem.

Para ser mais realista toda a água que infiltra deve

ser considerada, o que implica em adicionar toda

a precipitação efetiva. Assim sendo,

CE ( i + c) = condutividade elétrica das águas de

irrigação e chuvas.

Lc = lâmina de chuva.

CEc = condutividade elétrica da águas de chuva

em mmhos/cm a 25oC.

Os valores da CEd são obtidos a partir de tabela

de tolerância à salinização para diversas culturas,

sendo que o valor da condutividade elétrica

assumida para a água de drenagem vai depender

do nível de redução da produção assumido para a

cultura.

Quando existem várias culturas juntas, pode-se

assumir como guia um decréscimo de 25% de

produção para a cultura menos tolerante.

Exemplo de cálculo da fração de lixiviação

Assumindo-se que as culturas principais de uma

área são:

Tomate CEd = 5

Feijão = 2,3

Milho = 3,8

A concentração de sais na água de irrigação e

chuvas (média) é de 320 ppm que divididos por

640 resulta na obtenção de 0,50 mmhos/cm.

Aplicando a fórmula tem-se:

ou 22%; para a água do

Rio São Francisco RL= 0,08/2,3 = 0,034 ou 3,4%

Para o caso de cultura que tolere valor de condu-

tividade elétrica na zona das raízes de 8 mmhos/

cm e usando-se uma água de irrigação de, 0,50

mmhos/cm e excluindo as águas das chuvas, a

lâmina de lixiviação será de:

Este valor de 6% é bastante conservador tendo em

vista que as precipitações naturais podem, por si

só recuperar o solo, desde que um sistema

adequado de drenagem subterrânea seja instalado.

Na realidade, toda a água que penetra no solo e

atravessa a zona das raízes deve ser considerada

nos cálculos.

Cálculos da lâmina de água a ser aplicada

É necessário conhecer os tipos de plantas a serem

cultivadas e uso consuntivo de cada uma delas.

A lâmina de água a ser aplicada será então igual

ao uso consuntivo adicionado da lâmina a ser

drenada ou:

Li = Luc + Ld; como Ld = RL x Li, tem-se:

Li = Luc + RL x Li. Dividido por Li resulta:

como

Luc = lâmina de uso consuntivo

Como o emprego desta fórmula obtém-se a lâmina

de água a ser aplicada, a fim de não ser

ultrapassado o teor máximo de sais tolerado na

zona das raízes das plantas cultivadas. A essa

lâmina (líquida) adicionar as perdas do sistema

(eficiência) para obter a lâmina bruta de irrigação.

Exemplo de uso da fórmula

A condutividade elétrica da água de irrigação (CEi)

é igual a 0,5 mmhos/cm. A cultura é capaz de

tolerar, sem prejuízos apreciáveis, uma condu-


47

tividade elétrica na zona das raízes igual a 4

mmhos/cm. Se o uso consuntivo é de 7 mm/dia,

calcular a lâmina líquida de irrigação.

a) A lâmina bruta de Irrigação

b) A lâmina de percolação profunda ou lâmina de

drenagem

c) o requerimento de lixiviação

a)

b) Ld = Li - Luc = 8,9 - 7,0 = 1,9 mm/dia;

c)

Para a irrigação com água do Rio São Francisco, o

requerimento de lixiviação seria de:

a)

b) Ld = Li - Luc =7,25 - 7,00 = 0,25 mm/dia;

c)

Para culturas onde uma grande quantidade de

massa é removida da área de cultivo, a quantidade

de elementos químicos (sais) removidos poderia

ser deduzida quando do uso da fórmula, o que

resultaria em uma menor lâmina de drenagem. Este

refinamento pode ser justificado para o caso de

cultura de cana de açúcar, sendo que neste caso a

redução da RL pode situa-se em torno de 1/3 do

valor obtido.

Bibliografia

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Nacional para Difusão de Adubos. 1971. 265

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p. i1.

4 8


5. NOÇÕES DE SOLOS,CLASSIFICAÇÃO DE TERRAS PARAIRRIGAÇÃO E DRENAGEM INTERNA

1. Introdução

O conhecimento de solos é bastante importante

para todo técnico de drenagem agrícola. As

características de perfil de solo indicam as condi-

ções de drenabilidade no ponto descrito.

Por se tratar do líquido, água, a ser drenado de

um meio poroso, solo, o conhecimento das

características de drenabilidade deste é muito

importante. As condições de drenagem interna e

a forma fisiográfica de uma área indicam a

necessidade de drenagem agrícola que, em zonas

úmidas, tem a finalidade de evitar o encharcamento

e/ou acúmulo da água na superfície do terreno;

nas regiões semi-áridas indicam a necessidade

de drenagem como instrumento para evitar o

acúmulo de água na superfície do solo, por tempo

prolongado, ou o seu encharcamento ou a

salinização.

O conhecimento dos tipos de solo da área a ser

estudada dá uma idéia da ordem de grandeza dos

estudos a serem feitos. Cada classe de solo possui

características próprias de drenabilidade e dentro

de uma mesma classe pedológica podem existir

áreas com deficiências de drenagem interna e

áreas de boa drenabilidade.

Nos estudos de solos patrocinados pela Companhia

de Desenvolvimento do Vale do São Francisco

(CODEVASF) visando a implantação de projeto de

irrigação e drenagem, são feitos estudos pedoló-

gicos e de classificação de terras para irrigação.

Os estudos de classificação de solos identificam

parâmetros pedogenéticos. Para a classificação

de terras para irrigação são levantados, na mesma

etapa dos estudos, parâmetros adicionais, próprios

e necessários para este fim, o que permite mapear

as classes pedológicas, que é uma classificação

científica e preparar mapa de classes de terras para

irrigação, que é uma classificação técnica.

2. Classes pedológicas principais

2.1. Latossolo

São solos muito profundos (mais de 2,0 m de

profundidade), de cor vermelha, alaranjada ou

amarela, muito porosos, com textura variável, baixa

capacidade de troca de cátions e fortemente

intemperizados. Os teores de óxidos de ferro e

alumínio são elevados.

As características morfológicas mais marcante são

a grande profundidade, porosidade e a pequena

diferenciação entre horizontes, com transição gra-

dual ou difusa e textura praticamente uniforme em

profundidade.

São destituídos de horizonte “B” de acúmulo de

argila. São encontrados mais comumentes nas

regiões de clima tropical-úmido, sendo solos

bastante envelhecidos, estáveis e intemperizados.

2.2. Solos Podzólicos (Argissolos,Alissolos, Luvissolos e Plintossolos)

São solos de profundidade mediana (1,5 a 2,0 m),

com perfis bem desenvolvidos, moderadamente a

bem intemperizados, apresentando comumente dife-

renciação marcante entre os horizontes. Possuem

um horizonte “B” vermelho a vermelho-amarelado,

que mostra claramente a acumulação de argila trans-

locada do horizonte “A” pela ação da água gravitativa.

Ocorrem em regiões de florestas, de clima úmido,

sendo mais encontrado no Brasil o podzólico

vermelho-amarelo que freqüentemente ocorre

associado a Latossolo. Ocorre em situação de

Noções de solo, classificação de terras para irrigaçãoe drenagem interna

4 9

relevo mais acidentado que o Latossolo além de

possuir melhor fertilidade natural, sendo este

grande grupo derivado de gnaisses e granitos.

2.3. Vertissolos

São solos de textura argilosa, normalmente de cor

escura, com elevado teor de argila do tipo

montmorilonita, que tem a propriedade de se

expandir com o umedecimento e se contrair em

condições de pouca umidade, o que provoca a

formação de fendas com profundidades situadas

em torno de 50 cm.

Apresentam estrutura em blocos angulares com

superfícies de fricção entre agregados, denominada

slickenside.

No semi-árido normalmente possuem um horizonte

“A” com espessura de cerca de 1,5 m, assentado

sobre o horizonte “C” ou regolito, esbranquiçado e

bastante delgado, tendo como substrato a rocha

calcária.

2.4. Solo Aluvial (Neossolos Flúvicos)

São solos desenvolvidos sobre sedimentos

recentes, geralmente de origem fluvial, constituídos

de camadas alternadas e, freqüentemente, de

classes texturais distintas.

Apresenta o horizonte “A” assentado diretamente

sobre o horizonte “C”, composto de estratos das

decomposições sedimentares.

2.5. Cambissolos

São solos com “B” incipiente ou câmbico, sem

evidências de iluviações de argila e sem cimen-

tação. Podem apresentar baixo gradiente textural.

São solos intermediários entre os poucos e os bem

desenvolvidos, sendo geralmente profundos (1,0

a 1,5 m).

2.6. Regossolos (Neossolos

Regolíticos)

São solos de textura arenosa (com menos de 15%

de argila) e que possuem minerais primários de

fácil intemperização, como mica e feldspato.

Variam em profundidade de pouco a muito

profundos, uniformes e soltos, apresentando-se em

início de formação.

Possuem a seqüência de horizontes “A”-”C”, sendo

o relevo normalmente constituído de colinas com

declives suaves e vegetação variada desde campos

com arbustos a florestas.

2.7. Areias Quartzosas (NeossolosQuartzenicos)

São solos muito profundos desenvolvidos a partir

de sedimentos muito arenosos (menos de 15%

de argila), compostos quase que exclusivamente

de grãos de quartzo, contendo consequentemente

pequena quantidade de minerais primários

intemperizáveis.

Apresentam a seqüência de horizontes “A”-”C”,

sendo em geral ácidos.

2.8. Solos Brunos não-cálcicos(Luvissolos)

São solos moderadamente rasos (0,50 a 1,00 m),

situados geralmente nas regiões de transição entre

florestas e campinas. Apresentam horizonte

superficial de coloração marrom não muito escuro.

O horizonte “B” geralmente tem cor vermelha e

evidências de acumulação de argila que tem alta

capacidade de troca de cátions. O conteúdo de

cálcio, magnésio e potássio é alto.

São comuns no semi-árido brasileiro, onde as

chuvas escassas, mal distribuídas e de altas

intensidades e baixas durações, contribuem para

que sejam rasos, por dificultar a decomposição

das rochas enquanto que as chuvas intensas

5 0


provocam forte erosão.

2.9. Solos Litólicos (NeossolosLitólicos)

São solos com horizonte A ou "O" (orgânico), com

menos de 40 cm de espessura, assentados

diretamento sobre a rocha ou horizonte "C" ou

sobre material com mais de 90% do volume de

sua massa, constituída por fragmento de rocha

maior que 2mm de diâmetro e contato lítico dentro

de 50 cm da superfície do solo.

2.10. Planossolos

São solos minerais com horizonte A ou E eluviais,

de textura leve, que contrasta com horizonte B

imediatamente subjacente, adensado e com

assentuada concentração de argila,

frequentemente de estrutura prismática ou colunar

(B plânico), constituído por vezes em um horizonte

"pã", responsável pela detenção de lençol d'água

sobreposto, de existência periódica.

2.11. Solos Hidromórficos

São solos que se desenvolvem sob a influência de

lençol freático alto, estando a maior parte do tempo

saturados.

Ocorrem comumente em regiões de clima úmido,

em áreas planas e nas encostas adjacentes a rios

e lagos ou depressões fechadas.

Em caso extremo de excesso de umidade há um

grande acúmulo de restos de vegetais e formação

de solos orgânicos, sendo neste caso de coloração

escura.

Quando os solos são minerais com o ferro reduzido

e removido do perfil, possuem coloração acin-

zentada. É comum, também, o aparecimento do

horizonte “B” contendo manchas de coloração

vermelha, onde há concentração e oxidação do

ferro, denominadas de mosqueado, o que indica a

ocorrência de oscilações do nível do lençol freático.

Contrasta-se com as áreas cinzentas onde o ferro

encontra-se reduzido.

3. Classes de terra para irrigação

A classificação de terras para irrigação é um arranjo

sistemático das terras em classes, baseado na

sua aptidão para a agricultura irrigada.

A classificação é baseada em uma série de

parâmetros conforme o constante do exemplo

esquemático abaixo e da tabela 1.

Uso da terra

Serve para determinar as atuais condições de

cultivo. É indicado pela primeira letra no

denominador do símbolo da classe de terra. São

utilizados os seguintes símbolos para separarem

áreas de diferentes usos:

C - cultivada com irrigação;

L - cultivada sem irrigação;

B - capoeira, mata ou floresta;

G - pastagem permanente.

Produtividade da terra

É o resultado da interação entre rendimento da

cultura e custos de produção. Os fatores de solo,

tais como textura, estrutura, profundidade,

alcalinidade, salinidade, fertilidade, capacidade de

água disponível e permeabilidade são elementos

importantes a se considerar. As características

topográficas de declividade, forma e tamanho das

áreas a irrigar influenciam a capacidade produtiva

e são de grande importância em sua avaliação.


5 1

Resumindo, a produtividade é avaliada em função

da vegetação nativa e dos dados físicos e químicos

dos perfis analisados. Aparece como primeiro

número, no denominador do símbolo de classe. É

definida pelos símbolos:

1 - produtividade alta;

2 - produtividade média;

3 - produtividade baixa.

Custo de desenvolvimento

É avaliado em função do nível de complexidade

das operações para o preparo da terra (siste-

matização, eliminação de vegetação, etc),

distribuição de água (canais, etc), drenagem

(drenos abertos ou fechados, etc), melhoramento

do solo (fertilizantes, subsolagens, etc). O custo

de desenvolvimento aparece como o segundo

número no denominador do símbolo da classe. É

representado pelos símbolos:

1 - baixo;

2 - médio;

3 - alto.

Demanda de água

Refere-se à quantidade de água a ser empregada

numa determinada área. A letra é colocada logo

após o símbolo para custo de desenvolvimento,

no denominador:

A- baixa;

B - média;

C - alta.

Drenabilidade das terras

É representada pelos símbolos (X, Y ou Z), logo

após o símbolo da necessidade de água, no

denominador. A drenabilidade é estimada em

função da condutividade hidráulica. Ao colocarmos

o símbolo Z no denominador, automaticamente

nossa classe será 6. Os símbolos X e Y não afetam

as classes e podem ser associados com qualquer

uma das classes:

X - boa;

Y - moderada;

Z - pobre.

Na Tabela 1, a seguir, são apresentados

quantitativos para classificação de terras para

irrigação

3.1. Avaliações adicionais

NOTAS: Em áreas de solos aluviais deverão ser executados levantamentos ultra-detalhados comrequisitos a serem especificados. Poderão ser dispensadas as análises de densidadeglobal ou densidade e curva de retenção, dos solos a priori considerados não irrigáveis.

TABELA 1. QUANTIFICAÇÃO DE PARAMETROS POR NIVEL DE ESTUDO DE CLASSIFICAÇÃODE TERRAS PARA IRRIGAÇÃO

5 2


São os símbolos de deficiências que aparecem à

direita da linha de divisão, entre o numerador e o

denominador do símbolo da classe de terra. São

usados para o indicar o porque do aparecimento

de classes e subclasses diferentes. São

diretamente relacionados às deficiências de solo,

topografia e/ou drenagem. A deficiência de solo

aparece em primeiro lugar, seguida da deficiência

de topografia e da deficiência de drenagem.

Deficiência do solo (s)

y - baixo nível de fertilidade natural;

q - baixa capacidade de retenção da água disponível;

k - pequena profundidade;

n - consistência desfavorável da camada arável;

p - baixa permeabilidade.

Deficiência de topografia (t)

g - declividade superior a 2%;

u - microrrelevo e ondulação.

Classes de terra para irrigação por gravidade

segundo a declividade

0 - 2% - classe 1;

2 - 4% - classe 2;

4 - 6% - classe 3.

Deficiência de drenagem (d)

f - risco de inundação;

o - bacia fechada;

w - presença de lençol freático.

Classe 1

Terras sem restrições na utilização da agricultura

irrigada, com alta capacidade de pagamento, muito

produtivas, cuja adaptação ao manejo com agri-

cultura irrigada se dá com modificações simples.

Classe 2

Apresenta algumas limitações ao desenvolvimento

da agricultura irrigada e são inadequadas para

alguns tipos de culturas, devido à deficiência de

solo, topografia ou drenagem.

Classe 3

Restrita adequabilidade para a agricultura irrigada,

devido à deficiência de solos, topografia e drenagem

mais intensas que para a classe 2. As terras

podem ter topografia irregular, concentrações

salinas de moderada a alta ou drenagem restrita,

suscetíveis de correções a custos relativamente

altos. Têm um restrito número de culturas

adaptáveis e com manejo próprio.

Classe 4

Terras de uso especial: apresentam sérias

limitações de solo, topografia e/ou drenagem. O

desenvolvimento dessas terras requer estudos

especiais de engenharia de irrigação e avaliação

economica para que se possa decidir quanto à

sua irrigabilidade, pois apresentam deficiências

susceptíveis de correção, porém a altos custos.

Podem também apresentar deficiências que

limitam sua utilização para culturas específicas

(mais adaptáveis), tais como pastagem, fruticultura,

silvicultura, etc. Apresentam capacidade de

pagamento baixa, mas que pode ser exeqüível.

Classe 5

Terras não aráveis nas condições naturais:

requerem estudos especiais de agronomia,

economia e engenharia para determinar sua

irrigabilidade. Podem ter deficiências específicas

como salinidade excessiva, topografia irregular ou

drenagem inadequada, com necessidade de

trabalhos de proteção contra alagamento.

Classe 6

Terras não aráveis, que não apresentam os

mínimos requisitos para o desenvolvimento da

agricultura irrigada. Podem ser destinadas à

conservação da fauna e da flora, ou utilizadas como

pastagens de sequeiro.

3.2. Características de Drenabilidade

Nos estudos de solos e classificação de terras

para irrigação, as caracterísitcas de drenabilidade

juntamente com as características morfológicas

da área, dão uma idéia das condições gerais de


5 3

drenagem interna dos solos e superficial da área

estudada.

A profundidade da barreira, em relação à superfície

do terreno, a presença de mosqueado,

principalmente quanto a quantidade e contraste, a

presença de cores indicativas de condições de oxi-

redução e de concreções, dentre outras,

complementadas com os valores de condutividade

hidráulica de campo, são decisivos na indicação

de classes de drenabilidade, além de fornecerem

subsídios para a eliminação de áreas não irrigáveis.

A CODEVASF, utilizando critérios básicos de

classificação de terras para irrigação, desenvolvidos

pelo Bureau of Reclamation e Critérios de

Drenabilidade para solos do semi-árido,

desenvolvidos pela CODEVASF / Companhia

Hidroelétrica do São Francisco (CHESF) preparou

o constante das tabelas 2 e 3 anexas e dados

complementares.

3.3. TESTES COMPLEMENTARES

TABELA 3. PARÂMETROS PARA REAVALIAÇÃO DA CLASSE DE DRENABILIDADE POBRE EMFUNÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA (M/DIA) E DA PROFUNDIDADE DA BARREIRA.

(1) – Impermeável escavável;(2) - Comum a abundante, distinto a proeminente;- Conceituação em função da TABELA 3.Nota: Terras com características que não atendam aos critérios estabelecidos na tabela 2, mas queapresentem potencial para atividades específicas (pastagem, arroz, frutas e etc), serão consideradasda classe 4. Para estas terras serão estabelecida critério de classificação pertinentes.

Tabela 2. CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE TERRAS PARA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃOOU IRRIGAÇÃO LOCALIZADA

5 4


Em áreas de solos com drenabilidade pobre,

geralmente dos tipos Cambissolos Vérticos,

Podzólicos, Planossolos e outros, onde haja

suspeita da existência de más condições de

drenagem subterrânea, principalmente pela

presença de barreira a pouca profundidade, deverão

ser realizados testes de condutividade hidráulica,

cujos resultados fundamentarão a classificação de

drenabilidade segundo as especificações

utilizadas pela CODEVASF, conforme a TABELA

3.

3.4. INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES

As áreas que durante os estudos de solos se

situarem dentro das classes de drenabilidade boa

e restrita não necessitarão de informações

adicionais de drenabilidade, bem como aquelas

que forem classificadas como críticas, que devem

ser descartas para fins de irrigação.

Os solos classificados como de drenabilidade

pobre, com a presença de mosqueado, plintita ou

cores perceptíveis de redução, em profundidade

inferior a 0,80 m ou C. E > 1,5 dS/m, podem ser

divididos em drenáveis e descartáveis, conforme

consta da tabela 3 acima.

A classificação nesta ou naquela categoria fica na

dependência dos valores obtidos em testes de

condutividade hidráulica lateral ou vertical de

campo, em condições de saturação, associados

à profundidade da barreira e em condições mais

criteriosas, à recarga normativa ou coeficiente de


Para a classificação da drenabilidade (tabela 2)

deve-se considerar o parâmetro mais desfavorável.

A área deve ainda possuir condições favoráveis para

ser drenada por gravidade, tanto para a drenagem

superficial quanto para a drenagem subterrânea

ou seja: possuir ponto de descarga próximo.

Solos do tipo vertissolo são drenáveis, seguindo a

experiência da CODEVASF, sempre que

possuírem o horizonte "c"ou saprolito situado em

profundidade igual ou inferior a 2,5 m e espessura

mínima, do saprolito, de 30 cm.

3.5. APRESENTAÇÃO

Nos levantamentos detalhados deverão ser utilizado

como material básico mapas em escala 1: 5.000

ou 1: 2.000, com curvas de nível de 0,25m a 1,0m,

sendo que todos os locais de investigações como

tradagem, trincheiras e testes de condutividade

hidráulica deverão ser locados com o uso do Global

Positioning System (GPS).

Bibliografia

1- MOREIRA, Henrique José da Costa. S.A.A.C.I.

Sistema agroclimatológico para o

acompanhamento das culturas irrigadas:

manual prático para o manejo da

irrigação. Brasília: SENIR, 1992. 86 p. il.

2- LEPSCH, Igo. Solos: formação

e conservação. SP: Melhoramentos 1976.

160 p. il.

3- OLIVEIRA, J. Bertoldo. Classificação de solos.

São Paulo: USP, 1979. 1 v.

4 - CHESF. Critérios para aproveitamento de

lotes com limitações nos projetos com

obras de engenharia. Recife: 1996. 15p.

Drenos Subterrâneos -Envoltórios

5 5

6. DRENOS SUBTERRÂNEOS -ENVOLTÓRIOS

1. Introdução

Envoltório é todo material mineral, sintético ou

vegetal, colocado ao redor do tubo de drenagem,

com a finalidade de propiciar condições para que

o gradiente hidráulico na interfase solo-envoltório

seja mantido baixo. Deve facilitar o fluxo da água,

do solo para o dreno, permitindo que sua

velocidade, nos poros, se mantenha baixa, e que

a desagregação do solo e o carreamento de

partículas para o interior do dreno sejam mínimos.

Diversos tipos de material são colocados ao redor

de drenos entubados com a finalidade de evitar o

carreamento de partículas do solo para o seu

interior. O carreamento pode causar entupimento

do dreno ou até mesmo do envoltório, quando este

não é bem selecionado e, com isso, levar o sistema

de drenagem ao completo fracasso.

Como envoltório pode ser empregado material

sintético ou manta, material orgânico natural ou

material de origem mineral.

São apresentadas formas de, em função do tipo de

solo, prever a necessidade de envoltório e também

a metodologia adotada pelo Serviço de Conservaçãode Solos dos Estados Unidos, para sua seleção,

bem como exemplo prático do seu emprego.

Solos bem estruturados, com grande poder de

coesão de suas partículas, como os podzolos e

latossolos, podem dispensar o uso de envoltório,

enquanto que para solos não coesivos, do tipo

siltoso, solos com predominância de areia fina e

aqueles com alta incidência de argila expansiva

e/ou grande capacidade de dispersão, o emprego

de envoltório é indispensável.

Envoltórios de cascalho, brita ou areia grossa

lavada são tecnicamente os mais recomendáveis

para uso na drenagem de qualquer tipo de solo.

Em solos de baixa ou nula estabilidade estrutural,

o carreamento, pela água, de partículas do solo

para o interior do tubo-dreno pode redundar no

colapso do sistema, o que deve ser evitado com o

emprego de envoltório apropriado quanto ao tipo

e ao dimensionamento.

O emprego de envoltório ao redor do dreno, foi

concebido, durante muitos anos, como material

filtrante (10), o que contrasta com os conheci-

mentos atuais, que mostram que a função principal

do envoltório é facilitar o fluxo da água do solo

para o tubo-dreno.

O envoltório não deve atuar como filtro pelo fato

de que todo filtro tende a se entupir com o tempo,

o que resulta na elevação do lençol freático e no

conseqüente aumento do gradiente hidráulico na

interface solo-envoltório. Isto pode provocar erosão

interna do solo ou o fenômeno de tubificação (2)

pelo arraste de grande quantidade de finos do solo

para o interior do dreno.

A tubificação (piping) pode resultar na formação

de cavernas no solo e como conseqüência no

desalinhamento de drenos e falha da linha afetada.

A ocorrência deste fenômeno é comum em solos

pouco ou não estruturados (6), principalmente

naqueles com texturas variando de siltosa grosseira

a areia média.

O material colocado ao redor do tubo deve

funcionar como "envoltório", devendo sempre

possuir condutividade hidráulica muito superior

àquela do solo a ser drenado e área de fluxo, na

interfase solo-envoltório, suficientemente grande

para que a velocidade da água seja suficien-

temente pequena, nessa zona de transição, para

5 6


evitar a desagregação e carreamento de partículas

do solo para o envoltório e tubo-dreno. Dessa

forma o envoltório e o tubo condutor não correrão

o risco de se tornarem assoreados e até mesmo

entupidos pelo material carreado.

Um envoltório (8) para ser bastante eficiente deve

preencher três condições fundamentais que são:

ser formado de material bastante permeável, propi-

ciar grande área de fluxo para o dreno e ser durável.

É desejável que tenha também a vantagem de

facilitar o alinhamento do dreno e melhorar a sua

base de apoio.

De acordo com o Serviço de Conservação de Solos

dos EE.UU. (11) o uso de envoltório pode propiciar

condições do dreno trabalhar com velocidades

mínimas de fluxo da água, não havendo pratica-

mente limitação de velocidade quando é empre-

gado envoltório de areia grossa lavada ou cascalho

porque a presença de suspensões na água, possíveis

de decantar, deverá ser mínima.

2. Gradiente hidráulico

A convergência de fluxo, nas imediações do dreno,

faz com que haja um aumento do gradiente hidráu-

lico, conforme ilustrado na figura 01, assumindo-

se:

• solo homogêneo

• lençol freático acima do dreno

• dreno trabalhando cheio

• fluxo uniforme ao redor do dreno

Fig. 1 - Desenho esquemático de dreno entubado

com envoltório de cascalho.

Empregando-se a fórmula de Darcy para o fluxo

de água em um solo saturado tem-se:

Fluxo no ponto de área A1-Q

1 = Ki

1 A

1

Fluxo no ponto de área A2-Q

2 = Ki

2 A

2

Q1 = Vazão por metro linear de tubo no ponto de

área A1

K = Condutividade hidráulica do horizonte do solo

em contato com o envoltório

i1 = Gradiente hidráulico no ponto A

1

A1= Área de fluxo por metro de superfície cilíndrica

Q2 = Vazão no ponto A

2

i2 = Gradiente hidráulico no ponto A

2

A2 = Área de fluxo por metro de superfície

cilíndrica

Como Q1 tem que ser igual a Q

2 e a condutividade

hidráulica é a mesma para ambos os pontos, por

trata-se de mesmo solo, tem-se:

i1 A

1 = i

2 A

2

Assumindo-se A1 = 2A

2 resulta

2A2 i

1 = ia

2 A

2

i2 = 2i

1

O que mostra que o gradiente hidráulico aumenta

nas proximidades do dreno e que, aumentando-se

o raio efetivo do dreno, diminui-se o gradiente

hidráulico nas suas imediações.

Como Ki=V, sendo V a velocidade de fluxo de

uma lâmina de água através da seção "A", tem-se

ao mesmo tempo para a condição pré-fixada que

V2=2V

1

3. Área efetiva de fluxo para o dreno

O fluxo da água do solo para o interior do tubo

dreno ocorre pela interface solo-área, perfurada

do tubo ou pela interface solo-envoltório. A área

efetiva de fluxo é obtida em cm2 por metro de

tubo.

A função do envoltório é facilitar a captação e fluxo

da água do solo para o tubo, enquanto que este

tem a função principal de conduzir o excesso de

água para fora da área a ser drenada.

Raio


5 7

Área de fluxo = 0,50% da área externa do tubo ou 15,7 cm2 por metro tubo

Fig. 2 - Manilha de argila sem envoltório

Área de fluxo __ 0,64% = 20,0 cm2 / m de tubo

Fig.3 - Tubo de pvc liso recortado ou perfurado e sem envoltório.

Fig. 4 - Tubo de pvc ou polietileno corrugado sem envoltório

Área de fluxo __ 0,51% = 15,6 cm2 / m de tubo. Neste caso, devido ao tipo de contato do solo com as corrugações

internas, o fluxo é bem mais facilitado que nos casos anteriores, o que se traduz em uma convergência de fluxo

bastante menor que a relação entre áreas total e perfurada. Neste caso o solo não é adensado dentro das corrugações

situadas principalmente na metade inferior do tubo, oque eleva a área efetiva de fluxo para algo ao redor de 20 a

30% da área externa do tubo

Área de fluxo __ 50% - em relação ao diâmetro externo do tubo.

Fig. 5 - Tubo de plástico corrugado com envoltório de material sintético

Quanto maior for a área de fluxo, maior será a

capacidade de captação de água pelo dreno.

Drenos com área de captação reduzida podem

levar o sistema de drenagem a funcionar de

maneira inadequada ou a um completo fracasso

devido à resistência enfrentada pela água para

atingir o interior do tubo, o que resulta na elevação

do lençol freático.

Em solos de boa estabilidade estrutural o emprego

de tubo corrugado, sem envoltório, pode funcionar

satisfatoriamente porque dentro das corrugações o

solo não é naturalmente compactado. Nesses

intervalos a permeabilidade se mantém alta,

resultando em uma área efetiva de fluxo que em

alguns solos pode ser suficiente, o que não aconte-

ce com manilhas de argila ou tubos de pvc de

paredes lisas.

A seguir são mostradas representações esque-

máticas de áreas de fluxo para diversos tipos de

tubos e envoltórios, conforme ilustrações constan-

tes das figuras 2 a 8 a seguir:

5 8


Área de fluxo = 100% da área externa do envoltório.

Fig. 6 - Tubo com envoltório de cascalho, brita ou areia grossa lavada

Área efetiva de fluxo = 100% da área externa do envoltório.

Fig. 7 - Tubo corrugado com envoltório de fibra de coco

Área de fluxo = 100% da área externa do envoltório.

Fig. 8 - tubo de pvc liso com esferas de STYROPOR coladas com cola PVA diluída em água a 50% e envoltório

sintético.

4. Avaliação da Necessidade deEnvoltório

Solos de baixa ou nula força de coesão, por

possuírem textura arenosa ou siltosa, como as

areias quartzosas, regossolos e aluvionais leves,

bem como solos dos tipos vertissolos e solos

aluvionais, que contenham altos teores de argila

expansiva, além dos solos dispersivos do tipo

bruno não cálcico, necessitam de envoltório como

forma de minimizar o carreamento de partículas

do solo para o sistema de drenagem.

Já tem sido feitas algumas tentativas para avaliar

a necessidade do emprego de envoltório (4, 11)

em drenos subterrâneos conforme segue:

Uniformidade de Distribuição das partículas (U)

É assumida a relação U = d60 / d10, sendo que

d60 corresponde ao diâmetro máximo das partículas

do solo onde uma peneira deixa passar 60% do

material e d10 o diâmetro máximo das partículas

onde somente 10% do solo passa em uma

determinada malha. Assim, a tendência de

sedimentação, no dreno, de partículas carreadas

do solo, seria dada pelas seguintes faixas de

valores:

U 15 - sem tendência a sedimentação

U - 5 a 15 - pouca tendência a sedimentação

U 5 - alta tendência a sedimentação


5 9

A relação argila/silte

se > 0,5 - baixa possibilidade de sedimentação

Índice de plasticidade (IP)

IP > 12 - sem tendência a sedimentação

IP - 6 - 12 - pouca tendência a sedimentação

IP < 6 - alta tendência a sedimentação

Avaliação da necessidade com base na textura

do solo

A necessidade do emprego de envoltório seria

avaliada com base em dados constantes da tabela

1, anexa, preparada pelo Serviço de Conservação

de Solos dos Estados Unidos, onde é feita recomen-

dação para o emprego de envoltório tomando

como base a textura do solo.

Teste de estabilidade dos agregados do solo, em

água, com agitação

Consiste em analisar amostras quebradas a mão e

secas ao ar, empregado conjunto de peneiras

acopladas de 2,0; 1,0; 0,5; 0,25; e 0,01 mm de

malha que é colocado dentro de um recipiente

com água. A amostra de terra é despejada na

peneira superior, de 2,0 mm , sendo o conjunto

de peneiras agitado mecanicamente sob a água.

Após meia hora de agitação o conteúdo das

peneiras é analisado para determinação do peso

dos agregados em cada peneira e avaliação da

estabilidade estrutural dos agregados.

Teste de desintegração ou dispersão do solo em

água, em repouso

Esse teste dá uma idéia geral da estabilidade

estrutural da amostra e ou da erodibilidade do solo,

de acordo com o grau de desintegração da amostra

deixada em água por horas ou dias (5). Trata-se de

um método simples, prático e barato de se avaliar

a necessidade do emprego de envoltório na

drenagem de um determinado horizonte de solo.

Para o teste são necessários dois vasilhames (figura

9) , concêntricos, preferentemente de plástico

transparente. O interno com cerca de 10 cm de

diâmetro e 5 a 10 cm de altura e o externo, com

cerca de 20 cm de diâmetro e altura semelhante.

O recipiente interno deverá ter, para entrada da

água, perfurações pequenas no fundo, situadas

próximas das paredes deste, conforme figura 9,

devendo ser colocado no centro do vasilhame maior

e sobre 3 pontos de apoio que permitam que a

água, ao ser adicionada lentamente no recipiente

externo, penetre neste de baix o para cima.

Fig. 9 - Esquema do equipamento e teste

6 0


Tabela 1Avaliação da Necessidade de Envoltório em Função do Tipo de Solo (*)

DESCRIÇÃO DO SOLO NECESSIDADE VELOCIDADE DE FLUXODE ENVOLTÓRIO DA ÁGUA NO DRENO

Arenosos com granulometria uniformeArenosos cascalhentos

Arenoso-siltososSilto-arenosos com granulometria uniforme Sim Sem restriçãoSiltosos inorgânicos e areias finasSolos pulverulentos siltosos ou argilo-arenososfinos com baixa plasticidade

MicáceosSolos siltososSiltosos Expansivos

Cascalhentos de granulometria não uniforme Sujeito a avaliações Sem restrição quandoArenoso cascalhento com nenhum ou pouco fino de estabilidade empregado envoltório.Areno argiloso ou argilo arenoso de granulometria não estrutural in-locouniforme

Areno argilosoArgilo siltoso de granulometria não uniforme Deve ser mínima de

0,30 m/s quando não éempregado envoltório.

Cascalhento siltosoSiltoso argilo cascalhento de granulometrianão uniforme

Areno siltosoSilte arenoso de granulometria não uniforme

Cascalhento argiloso ou argiloso cascalhento Sem restrição para solosArgilo arenoso cascalhento de granulometria com pouca quantidade denão uniforme finos

Argiloso orgânico de média a baixa plasticidade

Arenosos com predominância de areia grossa Quando for usadoArenosos cascalhentosCascalhentos tubo flexível podede granulometria não uniforme ser necessário

Cascalhentos uniformes Com tubos de superfície Para solo com apreciávelArenosos cascalhentos com poucos finos lisa é sempre necessário quantidade de finosArenoso uniformes a velocidade mínima

deve ser de 0,30 m/sSolos inorgânicosArgila expansiva (fat clay)

Siltosos orgânico de baixa plasticidadeArgiloso siltoso orgânico de baixa plasticidadeArgilo orgânico de média e alta plasticidade

Turfosos

(*) Segundo o U.S. Department of Agriculture - Drainage of Agricultural Land


6 1

No centro do recipiente interno são colocados

fragmentos da amostra do solo a ser testado. A

seguir adiciona-se água suavemente ao cilindro

externo, até que esta, após penetrar no cilindro

interno, através dos furos situados na parte inferior,

cubra totalmente a amostra. Anota-se então o

tempo e dá-se o teste por iniciado.

Deve ser observado o comportamento dos

agregados, ao serem inundados e acompanhadas

as alterações posteriores até que seja atingido um

equilíbrio.

São então feitas leituras das alterações, nos agrega-

dos, provocadas pela água, a qual , deve ter quali-

dade próxima daquela a ser usada na irrigação.

De início, as leituras podem ser feitas a cada 5 a

10 minutos, passando para intervalos de 1,0 hora

e depois para intervalos maiores, que podem ser

superiores a 12 horas, ou a critério do condutor do

teste. O importante é que todas as alterações sejam

anotadas.

Se a água, ao penetrar no recipiente interno não

desagregar ou desagregar parcialmente os

fragmentos do solo é porque o mesmo possui alta

estabilidade estrutural, o que dispensa o emprego

de envoltório como forma de evitar a desagregação

e carreamento de partículas para o dreno.

Quando a água se mantiver límpida, mesmo que

ocorra desagregação total da amostra, o solo pode

ser considerado como regular ou não problemático

em termos de drenagem subterrânea podendo, no

caso dos solos podzólicos, ser dispensado o uso

de envoltório como forma de reter finos do solo.

Tratando-se de solos com altos teores de argila

expansiva, o emprego de envoltário é

recomendável.

Para solo que se desagregue, com a formação de

suspensão de partículas, criando turbidez na água

e posterior decantação do material, fica evidente

que o mesmo não possui estabilidade estrutural.

Neste caso é indispensável o uso de envoltório e

técnica de instalação de drenos apropriada para

este tipo de solo.

Este método, embora prático e simples, necessita

de repetições com amostras de solo provenientes

de áreas drenadas onde a decantação de partículas,

tanto no tubo dreno como no envoltório, tenha sido

quantificada para serem então feitas comparações

quantitativas entre a estabilidade dos agregados

destes solos em água e a decantação ocorrida no

campo, considerando-se os tipos e dimensão dos

envoltórios dos solos estudados.

Na tabela 02 são apresentados resultados de

análise visando definir a estabilidade estrutural de

6 amostras de solo.

Considerações

Até o momento não existe nenhum método,

consagrado internacionalmente, de avaliação da

necessidade de envoltório em drenos subterrâneos.

Para as 6 amostras de solos estudadas, nenhum

dos métodos ou parâmetros sugeridos foi efetivo

na avaliação da necessidade do emprego de

envoltório em drenos subterrâneos. Com base no

exposto, acredita-se que não servirão de base para

avaliar a estabilidade estrutural dos solos tropicais

encontrados no Brasil.

Com relação ao teste de dispersão do solo em água,

em repouso, considerando a sua praticidade e

custo, este pode ser muito útil. Há necessidade de

maiores estudos visando definir valores quantita-

tivos e assim consagrá-lo como método confiável.

Em nosso caso é sabido que os latossolos testados

apresentam alta estabilidade estrutural enquanto

que o solo bruno não cálcico é instável em água.

Quanto ao podzolo testado, o sistema de drenagem

implantado na área há mais de 5 anos, com

envoltório de cascalho, apresenta-se quase que

totalmente isento de finos do solo, o que indica

que o emprego de envoltório, como forma de evitar

a desagregação e carreamento de partículas, é

dispensável.

6 2


Tabela 2 - Análises de Amostras de Solo Visando Definir Estabilidade dosAgregados

ANÁLISE DE AMOSTRAS DE SOLO - FÍSICA E QUÍMICA

Nr. da Tipo GRANULOMETRIA ANÁLISE QUÍMICA

Amostra de Solo Argila Silte A.Fina A.Grossa Classif. pH Ca+Mg M.O. p g/l K H+AL Estabilidade

Textural H20 me/100ml g/l (%) dos Agregados Índice de Estabilidade dos

em água Plasticidade Agregados em

(com agitação) (IP) água (em repouso)

01 VERTISSOLO 49 18 20 13 Argiloso 8,3 38,7 0,4 3,2 32 0 1,30 27,48 Amostra se desagregou

(Mandacarú) lentamente (quase

3 horas)A água se

manteve límpida.

02 VERTISSOLO 26 11 25 38 F. 8,9 27,6 0,4 4,3 21 0 3,17 27,63 Amostra se desagregou

(Tourão) Arenoso totalmente em

40 minutos. Água

límpida.

03 BRUNO 72 20 05 03 M. 9,1 11,7 0,3 1,9 43 0 0,45 12,34 Amostra se desgregou

N Ã O Argiloso cerca de 40% em 1,30

CÁLCICO Argiloso horas ao mesmo tempo

(Juazeiro) em que houve

dispersão. Na próxima

leitura (17 horas após),

a amostra estava toda

desagregada. A água se

tornou totalmente turva

em ambos os

vasilhames devido a

intensa dispersão de

partículas do solo que

se decantaram

formando uma lama.

04 LATOSSOLO 67 09 13 11 M.Argiloso 5,2 0,2 1,6 0,3 4 2,0 2,58 12,82 A amostra se

(Brasilia - Via rompeu parcialmente

Estrutural) em blocos sem que

tenha se evidenciada

uma desagregação.

Água límpida.

05 LATOSSOLO 39 15 17 29 Argiloso 5,6 0,6 1,1 0,4 16 0,7 3,82 13,66 A amostra se rompeu,

(Brasília - Arenoso dividindo-se em blocos

Asa Norte) menores. Água límpida.

06 PODZOLO 18 8 52 15 Franco 5,3 Em contato com a água

(Bebedouro) Arenoso os agregados, secos ao

ar, se desagregaram

rapidamente (menos de

1minuto). Não houve

dispersão. Água límpida.

Mandacarú, onde a drenagem subterrânea foi

instalada com condições especiais para o tipo de

solo.

5. Escolha do envoltório

A escolha do envoltório deve, de uma maneira

geral, ser feita em função do custo final do material

colocado no local da obra, custo de instalação e

efetividade do material como envoltório.

Em casos de drenos onde o envoltório não

Quanto aos vertissolos, crê-se que não haverá

problema quando empregado envoltório de cascalho

fino ou areia grossa lavada, desde que o material

de aterro seja razoavelmente compactado para

diminuir os vazios e assim reduzir a possibilidade

de esboroamento do solo quando umedecido. O

envoltório de cascalho ou areia deve, por medida

de segurança, ser coberto com uma lâmina de

polietileno. Esse tipo de envoltório em vertissolo,

bem como envoltório sintético de poliester agulhado

está funcionando satisfatóriamente no Projeto


6 3

funcionou satisfatoriamente (14), o problema foi

resolvido com a eliminação das partículas finas e

o conseqüente aumento da condutividade hidráu-

lica, o que reforça a importância de trabalhar-se

com envoltório de material de alta condutividade

hidráulica.

O envoltório pode ser de material sintético ou

natural.

Como envoltório sintético, podem ser empregados,

mantas de nylon, de poliester ou outro material

apropriado.

Como envoltório natural podem ser empregados

fibra de casca de coco, palhas, sabugo de milho,

areia grossa lavada, cascalho, ou brita ou ainda

outros materiais de alta permeabilidade.

A seleção do tipo de envoltório a ser utilizado vai

depender do conhecimento de vários fatores, tais

como:

• Perfil do solo nas imediações do dreno.

• Disponibilidade de material apropriado nas

proximidades da área a ser drenada, incluindo

custo de transporte e limpeza.

• Tipo de tubo-dreno a ser instalado.

• Características pluviométricas da região.

Tipos de solo

Nos Estados Unidos (9) existem milhares de

hectares de terras drenadas, com resultados

satisfatórios, sem o emprego de qualquer tipo de

envoltório. Não são feitas no entanto, referências

aos tipos de solo.

Solos com predominância de areia fina são os mais

difíceis de drenados (3), vindo a seguir os solos

siltosos. Para estes solos o emprego de envoltório

é indispensável, sendo mais indicados envoltórios

de cascalho, brita, areia grossa lavada ou material

selecionado, segundo método do SCS dos

Estados Unidos, por resultarem em raio hidráulico

alto.

Para a drenagem de solos com altos teores de

argila expansiva admite-se ser fundamental o uso

de envoltório de brita fina ou areia grossa lavada

como forma de reduzir o gradiente hidráulico na

interface solo-envoltório e assim evitar a

desagregação e o arraste de partículas do solo

para o dreno.

Tratando-se de solos de baixíssima estabilidade dos

agregados, como solos dispersíveis, tudo indica que

a drenagem subterrânea pode ser muito problemá-

tica; neste caso somente envoltório de brita fina

ou areia grossa lavada cobertos com lâmina de

material plástico, poderia ser apropriado.

Em solos ricos em ferro e manganês, não é

recomendado o emprego de envoltório de fibra de

vidro (15) e também de material orgânico (11) pelo

fato de entupirem-se com facilidade devido à ação

dos óxidos desses metais, sendo que fibra de vidro

não resultou em bom evoltório.

Fibra de vidro mostrou, com o tempo ser um

material não recomendado para uso como

envoltório porque se degrada facilmente devido a

ataques químicos.

Disponibilidade de material

Muitas vezes não existe material apropriado nas

imediações da área a ser drenada. Desta forma o

custo do envoltório natural pode ficar muito alto

devido aos custos de coleta, limpeza e transporte.

Isto pode ser ainda agravado pelas condições

oferecidas por terrenos baixos e úmidos como as

várzeas, onde geralmente é problemática a

movimentação de máquinas ou equipamentos que

transportem cascalho, areia ou brita. Em situações

como essas, o emprego de envoltório sintético ou

de material orgânico pode ser bem mais prático e

econômico.

Tipos de dreno

Para drenos formados por tubos corrugados,

principalmente aqueles que apresentem perfura-

6 4


ções em todas as corrugações, o envoltório

sintético apresenta condições satisfatórias, enquan-

to que não é recomendável o seu uso quando se

trabalha com manilhas de argila ou cimento ou

tubo plástico liso perfurado para este fim.

O emprego de manilhas em drenagem subterrâneas

é atualmente uma técnica totalmente superada.

Influência do clima

É importante considerar as condições climáticas

quando se pretende empregar envoltório orgânico.

Em regiões temperadas este tipo de material muitas

vezes funciona satisfatoriamente, enquanto que em

regiões tropicais se deteriora com muita facilidade,

podendo se transformar em uma massa relativa-

mente impermeável em curto período de tempo,

o que dificulta o fluxo de água para o dreno e, em

conseqüência, pode causar o fracasso do sistema.

Em sistema de drenagem por tubos corrugados,

instalado com envoltório de fibra de coco em solo

do tipo latossolo arenoso do projeto Bebedouro,

situado no semi-árido, o envoltório se decompos

em proporções estimadas de 90% na parte superior

e 10% na parte inferior, após 22 meses da

implantação do sistema (junho/88) embora os

drenos continuassem funcionando satisfatoriamente

. As precipitações da área são da ordem de 410

mm/ano e a umidade relativa de cerca de 65%.

Seleção do material para envoltório

com base em análise granulométrica

A seleção do material pode ser feita com base nos

princípios adotados pelo Serviço de Conservação

de Solos dos EEUU (11) procedendo-se da seguinte

maneira: Faz-se a análise granulométrica de

amostra representativa do horizonte do solo situado

na profundidade pretendida para a instalação do

sistema de drenagem. O número de amostras a

serem coletadas vai depender da uniformidade dos

solos nos locais dos drenos.

De posse da análise granulométrica da amostra

de solo representativa de uma área ou setor,

prepara-se a curva de distribuição granulométrica.

Calcula-se então os limites granulométricos

máximo e mínimo que o material deverá ter para

ser utilizado como envoltório. O cálculo é feito

tomando-se como base o valor do diâmetro de

partículas de solo que corresponde a 50% da massa

submetida a análise granulométrica. Este é o

diâmetro em que, teoricamente, uma peneira ou

tamis deixaria passar somente 50% da amostra de

terra preparada para este fim.

O valor D50 proveniente da curva granulométrica

é então multiplicado pelos números 12 e 58, para

se obter os limites mínimos e máximos de

diâmetro que 50% da massa de solo pode ter

para ser uilizada como envoltório.

A seguir, toma-se o valor D15 que representa o

diâmetro em que somente 15% do solo passa pelo

tamis e multiplica-se por 12 e por 40, obtendo-se

assim os limites que um envoltório deverá

apresentar em sua fração fina de 15%.

As especificações podem ser representadas da

seguinte forma:

D50 envoltório = 12 a 58 (1)

D50 solo

D15 envoltório = 12 a 40 (1)

D15 solo

Para solos e envoltórios com partículas distribuídas

uniformemente, poderá ser utilizada a seguinte

relação:

D15 envoltório < 5 (3)

D85 solo

Ainda, segundo a mesma fonte, todos os

envoltórios devem ser formados de material com

diâmetros inferiores a 1 1/2" sendo, 90% com

diâmetro inferior a 3/4" e não mais que 10% do

material deve passar através da peneira nº 60

(aprox. 0,2 mm).


6 5

Exemplo Prático

A análise granulométrica de uma amostra de solo,

conforme a figura 10, revelou que 50% de sua fração

é formada de partículas com diâmetro igual ou

inferior a 0,0058 mm (D50 < 0,0058), e que a fração

correspondente aos últimos 15% da amostra tem

diâmetro igual ou inferior a 0,0008 mm. Empre-

gando-se as equações (1) e (2) obtêm-se os limites

máximos e mínimos para as frações D50 e D15 do

envoltório, conforme segue:

Tomando-se (1) tem-se:

D50 envoltório = 12 x D50 solo (limite inferior)

D50 envoltório = 58 x D50 solo (limite superior)

Onde:

D50 envoltório = 12 x 0,0058 = 0,070 mm

D50 envoltório = 58 x 0,0058 = 0,336 mm

A fração D50 do envoltório tem que se situar entre

os valores 0,070 e 0,336 mm de diâmetro das

partículas.

Tomando-se (2) tem-se:

D15 envoltório = 12 x D15 solo (limite inferior)

D15 envoltório = 40 x D15 solo (limite superior)

Donde:

D15 envoltório = 12 x 0,0008 = 0,01 mm

D15 envoltório = 40 x 0,0008 = 0,032 mm

A fração D15 do envoltório deve situar-se entre os

valores 0,01 mm e 0,032 mm.

Na Figura 10 é apresentada curva proveniente de

resultados reais de análise granulométrica de um

solo denominado delta, onde são plotados os

limites para D50 e D15 de material julgado

apropriado para envoltório.

Considerações

Com base no exposto, é de se notar que um solo

siltoso pode teoricamente servir como envoltório

de tubo-dreno instalado em solo argiloso.

O método de seleção do tipo de envoltório natural

adotado pelo Serviço de Conservação de Solos dos

EEUU é importante, considerando-se que, com

base nos seus princípios, pode muitas vezes ser

selecionado para envoltório, material de jazidas

situada nas imediações da área a ser drenada.

Quando empregado envoltório natural, deve ser

colocada ao redor do dreno (11) uma camada

mínima de 3 polegadas, sendo mais recomendado

4 polegadas. Também, segundo o Bureau of

Reclamation (12), uma camada de 3 polegadas

de espessura pode funcionar satisfatoriamente,

sendo no entanto, por motivos práticos, mais

conveniente colocar 4 polegadas.

Como a maior parte do fluxo da água para o dreno

se dá principalmente pela parte inferior e pelas

laterais (10), ou praticamente dobra na metade

inferior do dreno (1), conclui-se que o desempenho

da porção inferior do envoltório é bem maior que

o da parte superior, o que pode resultar em

economia de material, quando utilizado envoltório

natural, pela redução da espessura do envoltório

sobre o dreno. Nas proximidades da área a ser

drenada pode existir material apropriado para

envoltório como cascalho, areia grossa ou outro

material grosseiro. O material poderá ser utilizado

em estado natural, se estiver limpo, ou após lavado

ou peneirado, se contiver quantidades prejudiciais

de finos do solo.

Areia grossa lavada, cascalho ou brita não

apresentam restrições técnicas de uso como

envoltório, por funcionarem adequadamente para

qualquer tipo de solo. A existência de qualquer

um destes materiais, a preços competitivos, dispen-

sa a necessidade de serem feitas análises mecânicas.

É importante considerar-se que uma adequada

seleção do envoltório deve ser acompanhada de

uma instalação também adequada. É essencial que

a instalação de drenos, principalmente em solos

problemáticos, seja feita em ausência de lençol

freático.

A deposição de partículas do solo nos tubo-drenos

6 6


geralmente se dá imediatamente depois do aterro

da vala (7) quando não é feita uma ligeira

compactação do material colocado sobre o dreno.

Nos projetos da CODEVASF a compactação tem

sido feita manualmente, em camadas de 40 cm

de aterro, sendo finalizada pela simples passagem

das rodas de patrol ou retro-escavadeira, devendo

ser deixada uma pequena elevação para

compensar o acamamento do solo, o que

aparentemente tem dado bons resultados.

6. Conclusões

1. Em solos bem estruturados, a não utilização de

envoltório pode dar resultados satisfatórios sendo,

no entanto, aconselhável o seu uso para facilitar o

fluxo da água do solo para o tubo, o que pode

resultar em aumento do espaçamento entre drenos.

2. O emprego de envoltório orgânico em solos de

clima tropical não é recomendável porque o material

se decompõe com facilidade, podendo por em

risco todo o sistema de drenagem.

3. Em solos ricos em ferro e manganês, envoltórios

orgânicos são problemáticos devido à formação

de óxidos que podem levar, em curto período de

tempo, a uma grande redução da permeabilidade

do envoltório e conseqüente falha do sistema.

4. Envoltórios sintéticos apresentam melhores

condições de funcionamento quando são instalados

com drenos corrugados com perfurações em todas

as corrugações. Para manilhas de barro ou cimento

ou tubo liso perfurado de pvc este tipo de

envoltório não funciona.

5. Não havendo disponibilidade, nas proximidades

da área, de material apropriado para envoltório,

ou em caso do preço do transporte ser muito alto,

ou ainda quando não existam condições de acesso

do material para a área, o emprego de envoltório

sintético é economicamente bem mais vantajoso.

6. Tanto podem funcionar satisfatoriamente

envoltórios formados de material uniforme, como

aqueles que apresentem gradações compatíveis

com o tipo de solo considerado.

Fig. 10 - Exemplo de envelope segundo o U.S.SCS.


6 7

7. Envoltório de cascalho, brita ou areia grossa

lavada são os que apresentam melhores resultados

técnicos, por serem bastante permeáveis e, ao

mesmo tempo, poderem aumentar

significativamente o raio efetivo do dreno; por outro

lado envoltório de manta sintética é o tipo

dominantemente utilizado por razões práticas e

técnico-econômicas.

7. Recomendações

• O material colocado ao redor do dreno deve ser

sempre concebido como envoltório, por ter a

função de facilitar o fluxo da água do solo para o

dreno e nunca como filtro.

• Em zona de clima tropical o emprego de

envoltório orgânico pode comprometer todo o

sistema de drenagem, devendo o assunto ser melhor

e mais especificamente avaliado.

• Mesmo em solos de alta estabilidade estrutural,

o emprego de envoltório ao facilitar o fluxo da

água, do solo para o dreno, melhora a drenagem e

pode propiciar um aumento no espaçamento entre

drenos.

• Pode ser adotado como envoltório material que

se enquadre dentro dos critérios adotados pelo SCS

dos Estados Unidos, desde que o seu emprego seja

economicamente mais vantajoso.

• Brita, cascalho ou areia grossa lavada são os

melhores materiais para envoltório de qualquer

solo, desde que as condições econômicas sejam

vantajosas.

• O uso de envoltórios sintéticos é muito prático e

de baixo custo, além de funcionar satisfatoriamente

em tubos corrugados para a maioria dos nossos

solos.

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Topografia

6 9

As cotas podem ser reais, tendo como base o nível

médio das marés ou arbitrárias quando são tomados

planos de referência arbitrários. Cotas reais refletem

as altitudes dos pontos cotados, que são as distân-

cias verticais em relação ao nível médio das marés.

A determinação das cotas usado-se o nível do enge-

nheiro, são feitas através de duas regras básicas:

1ª - A altura do instrumento ou plano de referencia

é igual a soma da visada de ré com a cota do

ponto onde a mesma foi feita. (PR = cota + leitura

de ré).

2ª - A cota de um ponto, em função do plano de

referencia, é a diferença entre tal plano e a visada

a vante lida no mesmo ponto. (ver caderneta 1 e

Figura 1)

Além de ser usado no nivelamento, o nível do

engenheiro pode ser também utilizado, com baixa

precisão, para a determinação de ângulos. No uso

deste aparelho para este fim deve-se preferen-

cialmente (visando aumento da precisão) deter-

minar apenas ângulo inteiros, o que é a razão do

sucesso do emprego do aparelho no levantamento

em quadriculas (nivelamento geométrico das

arestas). Pode ser também utilizado no levan-

tamento por irradiação, porém apenas para a

elaboração de um esboço, pois o erro na deter-

minação dos ângulos é sempre grande.

O uso intensivo do aparelho poderá reduzir a

precisão dos dados obtidos. Faz-se então neces-

sária, periodicamente, a inspeção e testes do

mesmo com o intuito da aferição.

Passos para a aferição do aparelho:

• Escolher local plano

• Bater dois piquetes, distância de 40 metros.

7. TOPOGRAFIA

1. Levantamento Topográfico

Levantamento topográfico é um processo de

medição que permite reproduzir em mapas todas

as características físicas de um terreno. Quando

direcionado para drenagem, possibilita orientar a

concepção e a instalação dos sistemas de drenos.

Quanto a finalidade, os levantamento se dividem

em:

• Levantamento Topográfico Planimétrico: Visa

representar o contorno da área em estudo. A

representação gráfica deste levantamento é a

planta planimétrica.

• Levantamento Topográfico Altimétrico: Visa

representar as alturas da área em estudo em relação

a um plano topográfico. A representação gráfica

deste levantamento é o PERFIL.

• Levantamento Topográfico Planimétrico -

Altimétrico: Visa representar o contorno da área

em estudo e as suas alturas em relação a um plano

topográfico. A representação gráfica é a PLANTA

TOPOGRÁFICA.

Atualmente os sistemas de medição baseados em

dados fornecidos por satélites em órbita tem tido

grande expansão no Brasil. Paralelamente, a evolu-

ção tecnológica devido ao "laser" tem ampliado

sobejamente a capacidade e precisão dos teodo-

litos e niveis. Trataremos, no entanto da descrição

e procedimentos dos aparelhos convencionais.

Os instrumentos ainda mais usados na execução

dos levantamentos topográficos são:

• Nível de engenheiro

• Teodolito

O Nível do Engenheiro é um aparelho largamente

utilizado para o estudo do relevo do solo. Com ele

determinamos as distâncias verticais ou diferenças

de nível dos diversos pontos que os definem,

calculando suas cotas ou altitudes.

7 0


• Instalar e nivelar o aparelho no centro do

espaçamento e proceder a leitura das duas miras

localizadas nos piquetes (01 e 02), anotando as

leituras.

Observação: Qualquer inclinação das miras pode

mascarar os resultados.

• Transferir o aparelho para aproximadamente 10,0

m de distância do piquete 01 e proceder as leituras.

Teremos então:

1ª Leitura Piquete 01 = 1,500 m

(± 20,0 m) Piquete 02 = 1,000 m DN = 0,500 m

2ª Leitura Ponto 01 = 1,300 m

(± 10,0 m) Ponto 02 = 0,799 DN = 0,501

Como os pontos 01 e 02 são os mesmos com a

mudança do aparelho as leituras serão diferentes

pois os plano horizontal mudou, porém a diferença

de nível entre ele deverá ser a mesma.

No exemplo a DN das Leituras variou 0,001 m o

que é admissível, podendo-se, portanto, confiar no

aparelho.

CADERNETA 1 -Exemplo de Caderneta de Nivelamento

Topografia

7 1

Fig. 1 - Nivelamento Geométrico (Nível de Luneta) ESCALA - V = 1:200

H = 1:1000

1.1. Materiais utilizados

Piquetes

São pequenos pedaços de madeira, natural ou

lavrada, com cerca de 2,5 x 2,5 cm de seção ou

diâmetro, ficando o comprimento em função do

tipo de solo. Uma de suas extremidades deve ser

reta e a outra pontiaguda. São de fundamental

importância nos levantamentos, pois é sobre eles

que marcamos exatamente o ponto onde é colo-

cada a baliza na determinação do ângulo

(deflexão) e é exatamente sobre este ponto que é

instalado o aparelho.

Estacas

São também chamadas de testemunhas, são

importantes para:

• Localização do piquete.

• Numeração dos piquetes

• Marcação de cortes e aterros

O material poderá ser de madeira lavradas, roliça

ou bambu. Comprimento em torno de 0,5m

Deverão ser cravadas firmemente ao lado do

piquete a uma distâncias de aproximadamente 20

cm.

Referências de nível (RN)

São imprescindíveis a qualquer levantamento

topográfico altimétrico. Podem representar uma

altitude se sua cota tiver como referência o nível

médio do mar ou simplesmente uma cota, quando

servir de marco para um levantamento localizado.

Por definição são referenciais localizadas em

pontos estratégicos de uma área, em nº variável

que permitem, a qualquer tempo reconstruir um

levantamento altimétrico.

Sendo assim, devem ser feitas com material mais

duradouro possível. Podem ser utilizados encaba-

çamentos de ponte, soleiras de casas etc, porém

na falta destes pode se lançar mão de piquetes

com dimensões maiores e cravadas em pontos os

mais protegidos possíveis. Suas dimensões deverão

ser suficientes para que eles permaneçam firmes

no solo durante a execução dos trabalhos.

1.2. Levantamento planialtimétricoutilizando nível de engenheiro

É o levantamento mais utilizado na drenagem.

Consiste no lançamento de uma poligonal aberta

7 2


piqueteada em espaçamento uniformes (20 x 20

ou 40 x 40m etc) e transversais formado quadrículas

de lado igual ao espaçamento dos piquetes da linha

básica.

O levantamento é executado com o nível de

engenheiro e as deflexões devem ser sempre com

ângulos iguais a 90º.

a) Colocação das RN’s

As RN’s devem ser cravadas no solo, sobre o

alinhamento estabelecido, sobressaindo-se cerca

de 10 cm em local protegido contra tratos culturais,

pisoteio de animais, passagem de pedestre etc. A

referencias de nível poderão ser de madeira de lei

ou cimento.

Em cada RN deve ser marcado o PONTO TOPO-

GRÁFICO com auxilio de prego ou tachinha

cravado na sua cabeça. A falta do ponto

topográfico nas RN’s impede a reconstituição do

levantamento. Deve ser cravada uma estaca

testemunha para cada RN.

b) Levantamento da linha básica

Esta deve ser lançada no sentido do maior

comprimento da área e após piqueteada deve-se

fazer o nivelamento e o contra nivelamento da

mesma. Para tal, procede-se como se segue:

• Instalar o nível no RNO ( em cima do ponto

topográfico) visar o centro da baliza, colocada

sobre o RN1 (em cima do ponto topográfico). A

linha básica irá coincidir com a linha de colimação

do aparelho.

• Com auxilio da luneta orientar a colocação dos

piquetes da linha básica no espaçamento pré-

determinado marcando em todos eles o ponto

topográfico.

• A seguir utilizando-se da trena (corrente do

agrimenssor, corda, etc) marca-se o espaçamento

escolhido, orientando o alinhamento até o final

da linha básica.

• Quando necessário pode-se mudar o rumo da

linha básica mais sempre através de ângulos de

90o.

A distância entre o RNO e o RNI não deve ser

inferior a 5m.

Todas as estacas da linha básica deverão ser

numeradas com tinta não lavável.

c) Lançamento das transversais

Com o nível instalado sobre um dos piquetes da

linha básica (sobre o ponto topográfico), visa-se a

baliza instalada sobre o ponto topográfico de outro

piquete da linha básica e zera-se o aparelho.

Gira-se a luneta até um ângulo de 90o 00 a direita

e procede-se a medição das distâncias e alinha-

mento das estacas até o limite da área a ser

levantada e repetindo-se a mesma operação para

a esquerda.

Caso o contorno não coincida com a estaca inteira,

deverá constar a fração em metros na caderneta

de campo, bem como observação concernente;

limite da várzea, divisa interna, divisa externa,

depressões, córregos etc.

d) Nivelamento das arestas

Após o lançamento da malha, procede-se à leitura

de todas as estacas das linhas transversais. Para

tal deve se observar o seguinte:

• As leituras de ré deverão ser efetuadas nos RN’s

ou nos piquetes da linha básica (os quais foram

nivelados e contra-nivelados).

• É desaconcelhável leituras a distâncias

superiores a 200m.

• É imprescindível a leitura dos níveis de água,

margem e fundo dos cursos d’águas existentes, bem

como das lagoas, depressões etc.

e) Caderneta de campo

Esta deve ser confeccionada à medida que se

materializa os pontos topográficos no terreno. Dela

deverá constar descrição suscinta dos pontos

notáveis, croquis da área (no verso) e observações

relevantes. Também deverá ser bem organizada e

legível para que assim possa permitir o seu

manuseio por outras pessoas.

Topografia

7 3

Além das observações de campo ela deve conter

dados da propriedade, proprietário, localização,

área, data do levantamento, executor do trabalho

etc.

O preenchimento das colunas referentes a estacas

e observações deve ser feito simultaneamente à

materialização das linhas básica e transversais, o

que torna o trabalho mais produtivo e reduz os

enganos.

O campo "ESTACAS" é preenchido normalmente

com dois números, sendo o primeiro correspondente

ao piquete da linha básica e o segundo referente a

distância em que o ponto se encontra da linha

básica e o sinal + ou - indica respectivamente se

para direita ou esquerda da linha básica.

Exemplo - 10+20 estaca situada a 20m a direita

do piquete 10 da linha básica. 10-20 estaca situada

a 20m a esquerda do piquete 10- da linha básica.

Com estes dados confecciona-se a planta plani-

métrica da área.

Para o levantamento altimétrico, instala-se o

aparelho em qualquer ponto da área (o mais

próximo possível das estacas a serem lidas) faz-se

uma leitura inicial chamada leitura de ré num dos

RN’s ou num dos piquetes da linha básica e proce-

de-se à leitura de todas as estacas que se localiza-

rem num raio máximo de 200m, anotando-se estas

como leituras a vante. Sempre que houver neces-

sidade de mudar o aparelho de local é necessário

a determinação de um novo plano de referência,

o que é feito através de uma nova leitura de ré.

No preenchimento das cadernetas, é importan-

tíssimo que as leituras de vante de um determinado

plano de referência sejam anotadas em sequência

logo após a anotação da leitura de ré originária do

plano e nunca após o estabelecimento de outro

plano, o que normalmente causa confusão,

principalmente por parte de terceiros. (ver

caderneta 2)

Para o cálculo das cotas procede-se conforme

descrito no item 2.1 do capítulo I.

f) Conferência do nivelamento

A nível de campo, para se certificar da exatidão

do levantamento, procede-se ao contra-nivela-

mento da linha básica e compara-se, para cada

piquete, com o resultado encontrado no nivela-

mento. O resultado dessa comparação será medido

de acordo com a precisão desejada.

No escritório a aferição é feita da seguinte forma:

• Somam-se todas as rés.

• Somam-se todas as vantes com ré correspondente.

Neste caso considera-se como vante da primeira

ré a última vante da caderneta.

• Subtrai-se a última cota calculada da primeira

(cota real ou arbitrária da RN).

• Se os resultados das duas subtrações forem

idênticas, significa que os cálculos estão certos.

Trata-se apenas de uma conferência dos cálculos,

não implicando, contudo, que o levantamento

esteja correto. (ver caderneta 3)

g) Elaboração do mapa

Escolhida a escala, que deve ser de 1:1000 ou

1:2000, inicia-se a locação dos pontos da linha

básica e das transversais. O mapa base é elaborado

em papel milimetrado opaco, locando-se todos os

acidentes e pontos notáveis contidos na caderneta

de campo.

É necessário constar na legenda do mapa dados

da propriedade, proprietário, escala, área, data,

etc.

1.3. Levantamento planimétricoutilizando-se teodolito

Para a medida de ângulos usa-se a bússola ou limbo

horizontal do teodolito. Para a medida de distância

ela pode ser feita direta ou indiretamente. É feita

7 4


CADERNETA 2 -Exemplo de Caderneta de Nivelamento

Topografia

7 5

CADERNETA 3 -Aferição da Caderneta

7 6


Fig. 2 - Sentido de notação para limbos graduados

de 0o a 90o

diretamente quando se usa a trena, o fio invar ou

corrente do agrimenssor e é indireta quando se faz

a leitura através dos fios estadimétricos do retículo

e a mira falante.

A poligonal aberta é um método largamente

utilizado no levantamento de cursos d’água e para

drenagem superficial.

O lançamento da Poligonal previamente estudada

será ao longo do curso d’água, estaqueada de 20

em 20m.

Como a linha poligonal é aberta, o método aqui

descrito será o caminhamento pelos ângulos de

deflexões. Neste caso a bússola passa a funcionar

como elemento controlador das operações de

campo.

Se o teodolito empregado for dotado de bússola,

cujo limbo é graduado de 0o a 360o, deve-se

relacionar a deflexão medida de um alinhamento

com o azimute magnético do alinhamento anterior,

para se ter o azimute calculado, porém, se o

instrumento possui bússola em quadrantes, o

relacionamento permitirá proceder aos cálculos dos

rumos magnéticos dos alinhamentos considerados.

Seguem exemplos de procedimentos utilizando

teodolito dotado de bússola em quadrantes e

bússola de limbo graduado de 0o a 360o.

Procedimento utilizando teodolito de bússola em

quadrantes :

Os rumos são contados a partir do norte e do sul,

para leste (E) ou oeste (W ou O) cujos valores

variam de 0o a 90o.

Neste caso, os rumos magnéticos deverão ser

acompanhados do quadrante a que pertenceram.

Exemplo: 55o20’ NE, 87o15’ SE, 89o10’ SO.

Para valores entre 0o e 90o é indiferente a notação

do 0o NO ou 0o NE, para o norte ou de 0o SO ou 0o

SE, para o sul bem como 90o NE ou SE se para

leste e 90o NO ou SO se para oeste. (ver Figura 2)

O cálculo do rumo magnético é feito através da

soma ou subtração da deflexão ao rumo anterior,

de acordo com a regra contida na Figura 3.

Ou seja, deve-se somar as deflexões quando estas

forem contadas no mesmo sentido do rumo do

alinhamento anterior, ou subtrair quando registradas

em sentido contrário.

No cálculo dos rumos magnéticos, ao utilizar as

regras aqui estabelecidas, é preciso não esquecer

que estes elementos não podem ter valores superior

a 90o.

Fig. 3 - Regra para soma ou subtração das

deflexões para limbos graduados de 0o a 90o

Topografia

7 7

Quando as operações fornecem resultados

superiores a 90o deve se contar o rumo a partir do

outro extremo da linha N-S.

Seja por exemplo, calcular o rumo do alinhamento

2-3 cuja deflexão é de 70o 20’ D e o rumo do

alinhamento 1-2 á de 45o 15’. (ver figura 4)

RM = (2-3) = 45o15’NE + 70o20’D

RM = (2-3) = 115o35’

Como o resultado foi maior do que 90o, o rumo

deve ser contado a partir do sul para leste (SE) e o

seu valor numérico é determinado subtraindo de

180o o valor encontrado, isto é:

RM = (2-3) = 180o - 115o35’

RM = (2-3) = 64o25’SE

Se a soma do rumo anterior for maior do que 180o,

o rumo deverá ser contado no sentido SO e o seu

valor numérico será determinado, subtraindo do

valor encontrado de 180o.

RM = (2-A) = 45o15’ + 148o30’ = 193o45’

RM = (2-A) = 193o45’ - 180o = 13o45’SO

No mesmo desenho (figura abaixo) o cálculo do

rumo do alinhamento 3-4 cuja deflexão é de

132o30’E e o rumo anterior de 64o25’SE será.

RM = (3-4) = 64o25’SE + 132o20’E

RM = (3-4) = 196o55’

Quando o resultado da aplicação das regras for

negativo, o rumo deverá ser contado no quadrante

oposto, com valor positivo. Por exemplo:

1 - RM = 45oNE - 75oE = -30oNE = 30NO

2 - RM = 60o30’NO - 92o10’D = -31o40’NO =

31o40’NE

3 - RM = 15o30’SE - 30o30’D = -15oSE = 15o SO

4 - RM = 50o10’SO - 70o20’E = -20o10’SO = 20o10’SE

Segue exemplo de um trecho do levantamento de

uma poligonal aberta utilizando o método de

caminhamento pelos ângulos de deflexões. (ver

figura 5)

Cravado o piquete inicial e marcado o ponto

topográfico com uma tachinha, centraliza-se e

nivela-se o teodolito sobre esse ponto; feita a

coincidência dos zeros do limbo e vernier dá-se a

direção do primeiro alinhamento e lê-se no circulo

graduado da bússola do instrumento, o rumo

magnético de 30o20’NE, que é o ângulo indicado

pela ponta norte da agulha imantada.

Em seguida mede-se, no alinhamento com uma

trena de boa precisão, as distâncias de 20m 20

metros, nesses pontos colocam-se piquetes e ao

lado deles, testemunhas com a devida numeração.

Na estaca 03 houve necessidade de modificar o

alinhamento (curva do curso d’água) então o

aparelho é transportado e centralizado na estaca

nº 03, feitas as operações preliminares, inverte-se

a luneta e visa a baliza de ré, colocada no piquete

02. A seguir prende-se o parafuso do movimento

geral, e atua-se no parafuso de chamada até obter

a coincidência do fio vertical do retículo com o

eixo da baliza. Isto feito volta-se a luneta à sua

posição normal, obtendo-se assim o prolongamento

do alinhamento anterior. O operador, voltado de

costa para a estação de ré, solta o movimento do

limbo e visa a baliza de vante colocada na estação

04. Prende o parafuso do movimento do limbo e

atua no parafuso de chamada correspondente, até

obter a incidência do fio vertical com o eixo da

baliza. Em seguida procede se a leitura do ângulo

de deflexão do alinhamento 3-4.

Fig. 4 - Desenho do alinhamento 2– 3 para ilustrar o

cálculo do rumo.

Como resultado foi maior que 180º, deve se subtrair

dele dois ângulos retos para se ter o rumo do

alinhamento 3-4 contado no sentido NO daí vem:

RM = (3-4) = 196º55’- 16º55’NO

7 8


Como o deslocamento da luneta foi para a direita

do operador, a deflexão será de 70o00’D. Em

seguida, mede-se no alinhamento com a trena as

distâncias de 20 em 20m e assim por diante.

A diferença entre o rumo calculado e o rumo lido

não deve ultrapassar a certos limites de tolerância.

Pequenas variações poderão ser aceitas, uma vez

que se trata de pequenas influências magnéticas

locais. Porém, as grandes diferenças são motivadas

geralmente por erros grosseiros na leitura dos

ângulos de deflexões, devendo-se, neste caso,

proceder-se a uma revisão nas determinações dos

respectivos ângulos.

30o20’NE + 70o00’D = 100o20’NE 180o-100o20’NE

= 79o40’SE

79o40’SE + 51o00’ E= 130o40’SE 180o-130o40’SE =

49o20’NE

Procedimento utilizando teodolito cujo limbo é

graduado de 0o a 360o. (ver Figura 6)

O levantamento é idêntico ao descrito anterior-

mente, apenas para cálculo do azimute de um

determinado alinhamento, é que se deve somar

ao azimute do alinhamento anterior ao ângulo de

deflexão à direita, ou dele subtrair a deflexão à

esquerda, isto é:

Az mc = Az ma + D ou Az mc = Az ma - E

Exemplo: Na figura abaixo, conhecido o azimute

de alinhamento AB = 50o20’ e dada a deflexão de

72o40’ a direita para visar o ponto topográfico e o

cálculo do azimute do alinhamento BC será:

Az mc (BC) = Az m (AB) + D

Az mc (BC) = 50o20’ + 72o40’= 122o60’ = 123o

Em seguida dada a deflexão de 118o15’, à

esquerda, para determinar o ponto D, o cálculo do

azimute do alinhamento CD, será:

Az mc (CD) = Az m (BC) - E

Az mc (CD) = 123o00’ - 118o15’ = 4o45’

Ver exemplo de uma caderneta de levantamento

com teodolito cujo lmbo é graduado de 0o a 360o.

(ver caderneta 4)

Passos complementares do levantamento:

Nivelamento e contranivelamento geométrico dos

piquetes da poligonal base, sendo a tolerância para

a diferença de cotas de cerca de 1 a 3 cm/Km.

• Seções transversais em todos os piquetes da

poligonal base , onde o curso d’água deverá ser

amarrado planimetricamente à mesma.

As distâncias horizontais deverão ser medidas com

trena e os ângulos horizontais de preferência

deverão ser normais á poligonal base.

• Seções batimétricas do curso d’água em média

equidistantes de 200 em 200 metros, amarradas plani-

altimétricamente a poligonal base, determinando

nível de margem, nível de água e nível de fundo.

Fig. 5 - Poligonal aberta - Caminhamento pelos ângulos de deflexões

Topografia

7 9

• Seções transversais estaqueadas de 40 em 40

metros nivelados e contra nivelamento até o limite

da área, em média equidistantes de 200 em 200

metros. Caso haja estreitamentos da área, dentro

da faixa de 200 metros, deverão ser lançadas

seções transversais identificando os mesmos.

• Cadastramento de todas as propriedades

existentes com suas respectivas divisas, como

também, locação das casas, pontes, rede de

energia, etc. (ver Figura 7).

CADERNETA 4 -Caderneta usada no levantamento com teodolito. Limbo de 0o a 360o

Fig. 7 - Exemplo de mapa da área

Fig. 6 - Procedimento utilizando teodolito com limbo graduado de 0o a 360o

8 0


1.4. Levantamento altimétricoutilizando-se teodolito

O nivelamento estadimétrico é aquele feito com

o teodolito. A diferença de nível entre dois pontos

é dada usando-se no cálculo o ângulo vertical de

inclinação e a distância não reduzida entre os dois

pontos. É o processo comumente usado para

levantamento planialtimétrico.

As diferenças de níveis neste caso são determi-

nadas através da fórmula:

dn = mg (sen 2a / 2) + I - 1

m = Estadia (fio superior - fio inferior)

g - número gerador (maioria dos aparelhos igual a 100)

a - ângulo vertical

I - altura do aparelho (fio médio)

CADERNETA 5 -Caderneta usada para levantamento estadimáetrico

Dados: m = FS - FI \ m = 1,00 metro ; a = 6o 30’; i = altura do instrumento = 1,5 metro; l = FM = 1,50 metro

+ i - l ⇒

∴

dn = 11,24m

Fig. 8 - Levantamento altimétrico utilizando-se teodolito

Topografia

8 1

Determinar a diferença de nível entre os pontos A

e B da Figura 8:

• Instala-se o aparelho no ponto A e após nivelado

e zerado, mede-se a sua altura (do ponto A ao

eixo da luneta). Esta medição é feita com o uso

da mira.

• A seguir visa-se a mira colocada no ponto B e

faz-se a leitura da estadia (fio superior menos fio

inferior).

• Por último, faz-se a coincidência do fio médio

com a leitura igual à medida encontrada para a

altura do instrumento:

Exemplo - altura do instrumento - 1,50, fio médio

1,5 e procede-se a leitura do ângulo vertical

colocando-se o sinal + para leituras situadas em

pontos mais elevados e menos para aquelas em

pontos mais baixos.

Calcula-se a diferença de nível, a qual se for

positiva será somada à cota do ponto anterior e se

negativa será dela subtraída. Este nivelamento não

dá uma boa precisão, por isso, o seu uso deverá se

restringir às situações mencionadas anteriormente.

O nivelamento estadimétrico pode ser utilizado

(quando necessário) em conjunto com os levanta-

mentos por irradiação e poligonal aberta e fechada.

Para tal basta apenas adaptar a caderneta.

Para a execução do nivelamento estadimétrico

usa-se o modelo da Caderneta 5.

O fato de coincidir a leitura do fio médio com a

altura do aparelho elimina a parte final da fórmula

e esta passa a ser: Dn = mg ( sen 2a / 2)

2. Traçado de Plantas e Perfís

O desenho dos trabalhos topográficos consiste na

reprodução geométrica dos diferentes dados

obtidos nas operações de campo, referentes ao

levantamento executado no terreno. O desenho

topográfico é representado em uma única vista

ortogonal, sendo a terceira dimensão, o relevo,

representando ou não, dependendo do objetivo a

que se destina o desenho.

Os desenhos podem ser classificados em:

Planimétrico

Quando representa simplesmente o resultado de

um levantamento planimétrico. É utilizado na

descrição de qualquer porção do terreno em que

não é preciso mostrar o relevo, recebendo

denominação de planta planimétrica.

Altimétrico

Quando representa o resultado de um levanta-

mento altimétrico. É chamado perfil do terreno,

ou desenho de perfil.

Desenho plani-altimétrico

Quando representa a planimetria e altimetria de

região levantada recebendo a denominação de

planta topográfica, onde se descreve a posição dos

acidentes naturais e das obras feitas pelo homem,

como também o relevo representado em geral pelas

curvas de nível.

O acabamento de um desenho consiste na adoção

de convenções para representação dos acidentes

naturais e artificiais existentes na área levantada,

na devida orientação do desenho, bem como a

distribuição correta dos quadros das legendas ,

descrições da planta e do traçado de curvas de

nível, conforme levantamento.

Usar para o desenho:

• Réguas graduadas de boa qualidade.

• Esquadros graduados

• Régua escala ou duplo decímetro

• Transferidores graduados de boa qualidade com

aproximação de minutos.

• Compasso de boa qualidade

• Lápis n.º 2 ou lapiseira grafite 0,5 mm

• Borracha macia ou lápis borracha

• Papel de boa qualidade, opaco ou milimetrado

e papel vegetal.

8 2


Feito o estudo dos métodos e dos instrumentos

empregados nas transferências dos ângulos e das

distâncias passa-se agora à execução do desenho.

De posse da caderneta de campo devidamente

preparada, transfere-se para o papel os ângulos e

distâncias que definem as posições dos pontos

topográficos levantados.

Para obtenção da planta definitiva, do levanta-

mento realizado, o desenho topográfico passa por

duas fases:

1ª - Rascunho

Onde o desenho topográfico é feito à lápis e à

mão, em papel opaco, podendo ser simples (tipo

canson) ou papel milimetrado. Geralmente, por

não dispor-se de um tecnígrafo, e por trabalhar-se

com levantamento em quadrículas, prefere-se o

papel milimetrado, cujas linhas verticais serão

representativas da direção do meridiano magnético

e do formato das quadrículas evitando-se traçado

paralelos.

2ª - Desenho Original

Que é uma cópia minuciosa a naquim do rascunho

concluído na fase anterior. Esta fase e realizada

pelo desenhista em papel transparente, que poderá

ser o papel tela ou papel vegetal, colocado sobre

o rascunho para então proceder-se a cópia.

2.1. Escala

A escala de um desenho, é a razão constante entre

o comprimento (m) de uma linha medida da planta

e o comprimento (n) de sua medida homóloga no

terreno.

Exemplo: escala

m = 0,20 cm do desenho

n = 200 m no terreno

Assim uma escala de 1:1000 indica que o

comprimento de uma dimensão no terreno e mil

vezes maior que sua homóloga na planta. Quando

maior for denominador, tanto menor será a escala

e menor o desenho, sendo menos o número de

pormenores a figurar na planta. Estabelecida a

escala, determina-se o comprimento que devem

ter as linhas do desenho, multiplicando-se a escala

pelo Exemplo: 400 metros na escala 1:2000

0,20 ou 20cm

Exemplo: 20 cm no desenho feito na escala 1:2000

M = m x n M = 20 cm x 2000 = 40.000 cm = 400

metros

A Escala em função de sua utilização no desenho,

pode ser classificada em:

• Escala numérica

• Escala Gráfica

A escala, para maior facilidade de emprego, é

representada por uma fração ordinária, tendo o

numerador a unidade de medida (metro) e por

denominador um número que indica em quantas

partes foi dividido o metro, afim de poder ser

representado no desenho. Esta concepção nos leva

a determinar o que chama-se de fator de escala a

ser empregada, para reduzir as distâncias medidas

no terreno, é suficiente multiplicá-las pelo

respectivo fator. Para se obter os alinhamentos no

terreno correspondentes as medidas do desenho, é

necessário apenas dividir estas medidas pelo fator

escala.

Exemplo: 125 m terão que medida gráfica na

escala 1:500?

Exemplo = M.F = 125 m x 2 mm = 250 = 25 cm

Exemplo 19 cm em um desenho feito na escala de

1:2500, terão que medida no terreno?

Topografia

8 3

Escalas numéricas usadas e que podem ser

consideradas preferenciais nos métodos topo-

gráficos

Escala Distância Leitura mínima

Terreno Papel

1:500 5 m 1 cm 1 mm = 0,5 m

1:1000 10 m 1 cm 1 mm = 1,0 m

1:2000 20 m 1 cm 1 mm = 2,0 m

Os detalhes de projetos e perfis do terreno serão

desenhadas em escala normal 10 vezes menor que

as acima referidas:

• ESCALAS 1:500

1:100

1:200

No Quadro seguinte indicamos as Escalas com

respectivos fatores:

ESCALAS FATOR ESCALA

1:10.000 0,1 mm

1:5.000 0,2 mm

1:2.500 0,4 mm

1:2.000 0,5 mm

1:1000 1,0 mm

1:500 2,0 mm

1:200 5,0 mm

1:100 1,0 cm

1:50 2,0 cm

Escolha da Escala

Não existem normas rígidas para escolha de uma

escala para determinado desenho. Compete ao

topógrafo sua determinação de acordo com a

natureza do trabalho. Na escolha dessa, o topógrafo

deve observar

• Extensão do terreno a representar

• Extensão da área do terreno levantado comparada

com as dimensões do papel, formato padrão

• Natureza e número de detalhes que se pretende

figurar na planta, com clareza e precisão.

• Precisão gráfica com que o desenho será

executado.

Observação: Os acidentes, cujas dimensões forem

menores que a leitura mínima permitida (quadro

anterior) não figuração no desenho. Logo, nas

escalas 1:500 1:1000 1:2000 e 1:5000 não podem

ser representados detalhes de dimensões inferiores

a 10 cm 20 cm 40 cm e 1 m respectivamente.

Escala gráfica é uma figura geométrica represen-

tativa de determinada escala numérica, sendo

geralmente empregada em desenho feito com

escala numérica, cujo denominador é um número

elevado. Daí ser muito utilizado em desenho

cartográfico.

As escalas gráficas podem ser simples ou com-

postas, sendo as compostas conhecidas como

Escalas Transversais.

O emprego das escalas gráficas nas determinações

de distâncias naturais requer as seguintes opera-

ções:

• Tomar na planta as distâncias gráficas que se

pretende medir

• Transportar estas distâncias para a escala gráfica

• Proceder a leitura dos resultados.

2.2. Perfil topográfico

O perfil topográfico é a projeção do terreno como

ele se apresenta ao longo dos alinhamentos de uma

poligonal (ver figuras 9 e 10). No desenho

topográfico os perfis são traçados de acordo com

as seguintes normas básicas:

1) Embora seja uma linha curva irregular, visto

como segue as irregularidade do solo, é sempre

representada por segmentos retíneos entre as

estacas, formando uma linha quebrada.

2) Essa linha é desenhada planificada ou desen-

volvida segundo um plano curvo que é o desenho.

Os elementos básicos para o traçado dos perfis

vem do campo "do nivelamento", cujo resultados

são consignados em caderneta, sob a forma de

8 4


interdistâncias de estacas e suas respectivas cotas.

Sob o ponto de vista do traçado, os perfis não são

mais que "gráficos" cartesianos ortogonais onde as

abcissas são as distâncias que separam cada

"estaca" na poligonal base e as ordenadas são as

"cotas" dessas mesmas estacas. No caso particular

de perfis topográficos, em face dos elementos ou

grandezas que geralmente neles se representam e

das variadas funções que podem desempenhar na

prática, convém que se atende para algumas

particularidades que irão distinguir perfis longi-

tudinais dos transversais. Para maior eficiência do

trabalho diversas operações a serem realizadas

devem ser ordenadas como segue:

Escala

É desejável que os perfis sejam bem nítidos,

salientando e até mesmo exagerando o relevo do

solo, para dele tirar-se dados mais precisos com

facilidade. Não se deve adotar uma única escala

para ser aplicada em cotas e distâncias, isto porque

o perfil irá se constituir de retas que formam entre

si ângulos muitos pequenos principalmente em

terrenos poucos acidentados. É desejável que os

perfis sejam bem nítidos. Salientando e até

exagerando o relevo do solo, e que para tal se

empregue duas escalas, uma para medidas da

distâncias horizontais chamada "H" e outra para

as medidas da cotas ou distâncias verticais

chamada "V" e que deve ser 5 a 10 vezes maior

que a primeira.

Assim o perfil representado será adequadamente

desenhado quando se emprega-se as escalas:

H = 1:1000 H = 1:2000

V = 1:100 V = 1:200

Espaço disponível

É o espaço a ser ocupado pelo desenho a fim de

providenciar o papel, que deverá ter o formato de

um retângulo cuja base terá o comprimento total

da poligonal na escala "H" e cuja altura será igual

a diferença entre as cotas máxima e mínima

lançada na caderneta, na escala "V".

Papel

O papel utilizado para o traçado dos perfis deve

ser o papel milimetrado, que facilita a execução

do perfil, bem como permite uma leitura rápida e

perfeita de sues elementos métricos.

Observação: As dimensões gráficas, no papel

milimetrado nem sempre coincidem com as que

são dadas pelo "duplo decímetro" ou pela régua

escala, sendo portanto de suma importância não

transportar segmentos de cartas para o papel

milimetrado e vice versa, com uso de compasso

ou outro dispositivo. Este transporte deve ser feito

lendo a grandeza no papel milimetrado e

marcando-a com a régua graduada no desenho

da carta, na escala correspondente.

2.3. Cálculo de áreas

São empregados na avaliação de áreas dos

polígonos topográficos processos geométricos,

analíticos e mecânicos.

O processo geométrico é a decomposição do

polígono topográfico em figuras geométricas.

Consiste esse processo em dividir a área a ser

avaliada em triângulos, retângulos e trapézios e

calcular-se as áreas destas figuras com as

dimensões do desenho pelas fórmulas conhecidas,

tais como:

• Trapézios

• Triângulos

• Retângulos S = Bxh

As somas destas áreas parciais, assim determi-

nadas, dará a área total do desenho do polígono

topográfico. Neste processo cabe ao topógrafo, em

vista da dificuldades apresentadas em cada caso,

escolher a forma de decomposição mais conveni-

entes, a forma de que as medidas das alturas dos

triângulos e bases dos trapézios sejam as mais

precisas possíveis.

Topografia

8 5

Fig. 9 - Traçado do Perfil de Locação de um Dreno

meio das coordenadas retangulares dos vértices,

sem que seja necessário recorrer ao desenho.

No processo mecânico usa-se:

• Vidro ou papel transparente quadriculado

(método das quadrículas).

Para aplicação deste método, basta colocar um

papel milimetrado transparente sobre a planta do

terreno, e contar o número de centímetros e

milímetros quadrados encerrados pela linha do

contorno da figura que representa a área de tal

desenho.

Exemplo:

Se contarmos 2.350 quadrículas = 2.350mm2 =

23,50cm x (1000)2 = 23,50 x 1000000 = 23500000

cm2 = 0,23ha

• Planímetro que é um instrumento que permite,

com rapidez e eficiência, avaliar mecanicamente

a área de uma superfície plana, limitada por um

contorno qualquer. É o principal e mais corrente

método empregado na avaliação de áreas dos

polígonos topográficos.

2.4. Convenções topográficas

São os símbolos empregados nas plantas topo-

gráficas para representar os acidentes naturais e

Fig. 10 - Eixo das Ordenadas - Cotas do

Terreno

Representadas a área do desenho do polígono

topográfico, para que se tenha a área do terreno,

basta multiplicar-se a área encontrada do desenho,

em centímetros, pelo quadrado do denominador

da escala em que foi feita o desenho.

Exemplo:

S = Terreno = S = (desenho) x denom. Escala)

S = (terreno) = 33 cm2 x 20002

S (terreno) 132000000 cm2 = 13200 m2 = 1,32 ha

S (desenho) = 33 cm2

denominador Escala = 2.0002 = 4.000.000

• As demais fórmulas matemáticas estão a seguir,

apenas citadas por se tratar de processo pouco

utilizado, em relação aos demais.

• Fórmula de Bezout ou dos Trapézios

• Fórmula de Simpson S = d (BA + HG)

• Fórmula de Poncelet

• Segmentos Parabólicos S = 2/3 C x F onde:

C = Corda

f = flecha

• Equivalência Geométrica

O processo analítico consiste na avaliação da

superfície do polígono topográfico levantado por

8 6


artificiais existentes na área levantada. O autor de

uma planta deve selecionar os acidentes a serem

representados, a fim de não sobrecarregar uma

planta com detalhes desnecessários. A principal

regra da convenção deve ser simples e distinta,

pequena e fácil de desenhar, de modo que dispense

até legenda.

De um modo geral, uma planta topográfica

completa deve trazer as seguintes indicações:

- As linhas indicativas dos limites das divisões

políticas ou particulares. São linhas limítrofes do

Estado, município, distritos e entre propriedades.

• A posição relativa dos acidentes naturais e

artificiais

• Os elementos indicativos das condições de água

e vegetação

• A representação do relevo ou as indicações de

elevação e depressões.

• A direção e comprimento de cada linha

• A localização dos marcos encontrados ou

colocados

• Os nomes dos proprietários das terras confron-

tantes

• Uma legenda esclarecendo nome da proprie-

dade, nome do proprietário, localização, escalas

desenho, áreas do projeto em unidades do sistema

métrico decimal, data do levantamento, nome e

assinatura do autor e número de Carteira do Crea.

• Orientação topográfica completa com as

posições representativas dos meridianos verdadeiro

e magnético (se necessário).

• Anexa à planta, caderneta de campo ou

planilhas de cálculo, certificando o levantamento

topográfico realizado.

As convenções topográficas se dividem em quatro

categorias:

• Convenções para representar os elementos

planimétrico ou acidentes artificiais


hidrográficos ou tudo que relacione com água.

• Convenções para representar os elementos de

vegetação, matas, culturas e pastagens.


hipográficos, ou a altimetria da área estudada.

As cores ajudam também a distinguir os símbolos

ou convenções de um desenho, sendo a cor preta

indicativa de acidentes natural, a cor vermelha

acidente artificial em construção ou projeto, a cor

azul os elementos hipográficos, a cor verde os

elementos de vegetação e a cor marrom o relevo

da água.

2.5. Curvas de nível

Significado

Em topografia curva de nível é a interseção da

superfície do solo com um plano horizontal de cota

conhecida. São as linhas que representam o relevo

do terreno. Por meio dessas curvas pode-se

representar com suficiente precisão o relevo do

solo de qualquer terreno e obter delas todos os

dados que interessam ao conhecimento desse

relevo, tais como:

• Elevação do terreno

• Depressões do terreno

• Espigões e vales

Dos exemplos apresentados podemos concluir

algumas regras ou preceitos básicos sobre traçado

de curvas de nível como:

a) As curvas de nível são sempre fechadas.

A existência de curvas abertas em cartas

geográficas significa apenas que elas se fecham

fora dos limites do desenho.

b) As curvas de nível não se cortam, quando no

máximo podem se superpor ou tangenciar.

Cada curva representa um plano horizontal

diferente logo não se encontram.

Existem casos parecem cruzarem-se, isto é devido

a inclinação negativa do terreno.

Topografia

8 7

c) Quanto mais próximos entre si, as curvas de

nível, mais inclinado será o terreno (Figuras a e b)

d) Se em direção perdincular a uma serie de curvas

de nível as cotas crescem, trata-se de um terreno

em aclive ou rampa, em caso contrário trata-se de

um declive ou ladeira.

e) Quando seguindo a direção acima mencionada

as cotas de curva de nível decrescem para direções

opostas, trata-se de um vale ou talvegue. Se

crescem , em idênticas condições representam um

espigão ou linha de cumeada.

As curvas de nível são traçadas de modo a

determinar entre si uma diferença de cotas, sempre

constante, de valor prefixado. As curvas são

desenhadas por pontos e estes são obtidos por meio

de dados colhidos nos desenhos dos perfis e das

seções transversais.

Quanto as convenções habitualmente usadas no

traçado de curvas de nível, pode-se criar:

• Curva de nível em linha continua, fraca ou

média, traçada a mão ou com tira linhas.

• Linhas mais fortes nas curvas correspondentes a

cotas cujo valor seja múltiplo de 5 ou cujo valor

represente múltiplo inteiro de 5 metros.

• Quando necessário acrescente-se curvas de nível

suplementares entre curvas contínuas

• A cota de uma curva de nível é indicada pelo

numero correspondente, o qual deve acompanha-

la sempre: Se a curva não se fecha nos limites da

carta deve ter a cota escrita sobre ela mesma.

• Quando a curva de nível atravessa uma região

do levantamento em que não pode ser ali

determinada (leito do rio, casa etc.) deixa de ser

traçada ou é figurada por linhas interrompida.

• Quando o desenho é colorido, as curvas de nível

são traçadas com tinta forte misturadas com

nanquim preto.

Os processos para traçado de curvas de nível,

consistem no emprego de tabelas e fórmulas.

Tabela para Interpolaçãode Curvas de Nível

Escala adotada 1 : 1.000

Na relação 4/3 escala 1 : 1000, encontra-se na

tabela 8,5mm, solução: no primeiro caso a curva

passará a 10mm, isto é, no meio das cotas, e no

segundo caso passará a 8,5mm do ponto cuja

diferença for menor relação a curva de nível 300,

logo a 8,5mm de 270.

A definição das curvas a serem interpoladas por

meio do cálculo baseia-se no emprego de regra

de três.

O exemplo abaixo esclarece o procedimento de

cálculo:

Sejam as cotas de dois pontos

980 . . 930

20m

Interpolar a curva 970.

1) Determinar a diferença entre as cotas, no caso

igual a: 980 - 930 = 50

que corresponde a diferença de nível entre os dois

pontos na distância de 20 m.

8 8


Fig. 11 - Exemplo do Emprego da Tabela (escala adotada 1:1.000)

Bibliografia

1- ESPARTEL L E LUDERITZ J. - Caderneta de

campo. Porto Alegre: Editora Globo, 1975.

2- EUCLYDES H.P. Trabalhos necessários ao estudo

e projeto de saneamento agrícola. Belo

Horizonte: Fundação Rural Mineira, 1982.

81 p.

3- EUCLYDES H.P. Curso de topografia. Uberlân-

dia:1978. 11 p.

4- EUCLYDES H.P., CARDOSO F.A - Informações

sobre utilização prática do nivelamento

estadimétrico e trigonométrico. Viçosa: Uni-

versidade Federal de Viçosa, 1976. 21 p.

5- SANTOS A C.S. - Roteiro para levantamento

Topográfico no Provárzeas. Pouso Alegre:

1978. 10 p.

Traçar uma curva de nível entre as cotas

320, 280, 340 e 270 no alinhamento AB.

Curva a ser traçada = Curva 300

Na relação de 1:1 na escala 1:1.000

encontra-se o valor 10 mm

340 - 300 = 40

300 - 270 = 30

8,5 mm

2) Determinar a diferença entre a maior cota e a

cota a ser interpolada

980 - 970 = 10

3) Estabelecer a regra de três:

50 — 20

10 — x x=4m

4) Marcar 4 metros a partir do ponto de maior cota.

980 . . 970 . . 930

4m 16m

Estudos do Lençol Freático

89

8. ESTUDOS DO LENÇOL FREÁTICO

1. Introdução

Estudos do lençol freático são normalmente feitos

utilizando-se furos de trado ou poços de observação

do lençol freático, onde são medidas as flutuações

dos níveis de água visando detectar a existência

de áreas mais propícias ao encharcamento e inden-

tificar as causas de sua ascensão.

Poço de observação do lençol freático são

instalados em toda a área a ser estudada ou em

pontos específicos da mesma, onde o lençol

freático apresente maiores possibilidades de

ascender à níveis críticos que venham a causar

danos às plantas cultivadas.

2. Onde instalar poços

• Áreas com lençol freático ou com características

de solo indicativas da ascensão do lençol.

• Áreas a serem monitoradas quanto a possível

ascensão do lençol freático.

• Em locais apropriados para o estudo do compor-

tamento de sistema de drenagem subterrânea.

• Próximos a canais de irrigação a fim de

identificar vazamentos.

3. Localização e espaçamento

De preferência, quando permanentes, os poços

devem ser localizados próximos de cerca, estradas

de serviço ou estruturas permanentes para que

fiquem protegidos dos tratos culturais. Poços

situados dentro das áreas de cultivo são um

empecilho ao trabalho das máquinas. Nestas

condições devem ser protegidas por uma ou duas

estacas de madeira, fortes e com um mínimo de

1,0 m de altura.

De uma maneira geral, poços de observação do

lençol são instalados em uma malha retangular,

espaçados de tal forma que permitam obter leitura

do nível freático que forneçam uma configuração

do comportamento do lençol da área.

Não existem regras que regulem o espaçamento

entre poços de observação. Cada área a ser

estudada apresenta características próprias.

Em áreas onde as condições de solo, subsolo e

recarga são idênticas, a forma da superfície do

lençol tende a ser uniforme.

A princípio deve ser assumido um determinado

espaçamento, podendo o número de poços ser

ampliado, em função dos resultados obtidos, como

no caso de detectar-se um poço com água ao

lado de outro seco ou mudanças bruscas de

gradiente indicando área de recarga ou descarga.

Nesses casos a interpolação não é recomendada.

4. Profundidade

É recomendável atingir a camada indicativa de

oxi-redução, representada por mosqueados ou

concreções, ou então atingir cerca de 3,0 m de

profundidade. Fora da camada de oxi-redução

dificilmente há formação de lençol freático.

De uma maneira geral lençol abaixo 3,0 m de

profundidade não é indicativo de problema de

drenagem, donde se conclui que comumente não

é necessário instalar poços com profundidades

superiores a esta.

A profundidade da camada impermeável é outro

fator limitante, não devendo o poço ultrapassar

essa camada.

90


Quando executados na estação seca ou em área

onde a irrigação esteja suspensa, por período que

corresponda a rebaixamento significativo do lençol

freático, os poços devem penetrar cerca de 1,0 m

na zona indicativa de flutuações do lençol

freático. Se efetuados na estação úmida, é

recomendável que penetrem aproximadamente 1,0

m na zona do lençol.

5. Instalação do poço

Para cada poço a ser instalado deve ser feita uma

descrição do perfil, devendo ser anotados a data

de instalação, localização, cor das camadas de

solo, textura, estrutura, consistência, presença de

mosqueado, concreções, altura do lençol estabi-

lizado e possível presença de barreira, quando

atingida ou conhecida, conforme ficha anexa.

Poço provisório

Em se tratando de solos estáveis e estudo

temporário, pode simplesmente ser feito um furo

de trado para servir como poço de observação. Se

nos estudos for necessário o preparo de mapa de

fluxo do lençol é recomendável instalar piquetes

próximo da boca de cada poço, os quais deverão

ser cotados.

Para leituras de curto período, em solo instável, o

poço pode constar de um furo de trado onde é

colocado um tubo tipo esgoto, de 50 mm, contendo

perfurações ou cortes de serra de 2 mm para permitir

que sejam feitas leituras, mesmo que ocorra o

desmoronamento das paredes do furo de trado.

Poço permanente

Pode constar de um furo de trado revestido com

tubo, tipo esgoto, de 50 mm de diâmetro interno,

ou tubo de 32 mm, do tipo usado para encana-

mento doméstico.

O tubo deve ser recortado, com serra de 2 mm,

até um máximo de 1,0 m da superfície do terreno,

devendo ser feitos cerca de 30 cortes por metro de

tubo.

Na parte superior do tubo ou poço deve ser fixada

uma luva liso-rosca onde é atarraxado um tampão,

tipo plug, conforme Figura 1.

Fig. 1 - Desenho esquemático de um poço de

observação do lençol freático

6. Leituras dos poçose equipamentos utilizados

Podem ser diárias, semanais, quinzenais ou

mensais, dependendo da utilização a ser dada às

informações requeridas.

Em casos de estudos de flutuações do lençol

freático em áreas onde se deseja avaliar o

desempenho do sistema de drenagem subterrânea

podem, inclusive, ser feitas várias leituras por dia.

Para estudos de comportamento do lençol freático,

em áreas irrigadas, as leituras podem ser semanais

ou mensais, sendo mais comum fazer leituras

mensais por período de alguns meses, ou de acordo

com o ciclo da planta, ou então completar um

ciclo de um ano.

Em anexo são apresentados modelos de fichas de

cadastro, leituras e de anotação das profundidades


91

O critério adotado tem como orientação enumerar

de cima para baixo (primeiro) e da esquerda para

a direita.

Fig. 2 - Nomenclatura de poços de observação do

lençol freático.

Poços situados em cima das linhas limites superior

e esquerdo de uma quadrícula passam a pertencer

a esta.

O poço nº 1 fica no extremo superior do quadro

de confluência das coordenadas número e letra e

no lado esquerdo quando houver mais de um poço

no mesmo nível de altura.

A seguir, por ordem de prioridade, vem o poço situado

imediatamente em posição inferior àquele já clas-

sificado, e assim por diante, conforme figura nº 2.

8. Hidrogramas

São representações do nível da água em função

do tempo. Hidrogramas de variações dos níveis

freáticos, em função de possíveis fontes de excesso

de água, podem auxiliar no diagnóstico da

drenagem.

A informação é pontual, podendo ser feitas leituras

diárias, semanais, quinzenais ou mensais.

Em um só gráfico podem ser incluídos, como forma

de visualizar o problema, os diagramas do poço e

das fontes de recarga.

e cotas do lençol freático.

A maneira mais prática de fazer leituras é com a

utilização de um "plop" fixado a uma trena de

fibra de vidro, fita métrica ou equivalente. Ao

baixar o "plop" no poço, cuja ponta passa a

corresponder ao zero da trena, este ao tocar a água

produz um som característico, daí a denominação.

O "plop" é nada mais que um peso suficiente para

manter a trena esticada, cuja característica

principal é a de produzir o referido som que indica

o nível da superfície d’água.

Pode ainda ser utilizado equipamento munido de

dispositivo elétrico que ao tocar a água permite

medir a profundidade do lençol. Este equipamento

não é prático como o anterior, razão porque não

se recomenda o seu uso.

Esses equipamentos medem a profundidade do

lençol em relação ao topo do poço. De posse deste

dado e tendo-se a cota da plataforma do poço ou

do piquete, situado junto ao furo, obtêm-se a

profundidade do lençol em relação à superfície

do terreno e também a cota do lençol freático, o

que permite preparar hidrogramas do lençol, seção

transversal de linhas de poços, bem como mapa

de isoprofundidade (isóbata) e mapa de fluxo do

lençol (isohipsa).

7. Normas para denominação

Colocar letras no eixo das abcissas (x) e números

no eixo das ordenadas (x), conforme a Figura 2.

Seguir preferencialmente a direção das coorde-

nadas geográficas, caso constem do mapa.

Colocar letras e números no meio de cada faixa

correspondente.

Colocar a inicial "p" (de poço) seguida das letras e

números correspondentes, conforme exposto a

seguir:

92


9. Seção transversal do lençol

Serve para dar uma idéia do gradiente hidráulico,

indicar zonas de recarga e descarga e indicar onde

instalar drenos interceptores.

10. Mapa de fluxo do lençol (Isoypsas)

Indica a direção de fluxo do lençol.

Confecciona-se interpolando as cotas do lençol

freático obtidas através de leituras dos poços de

observação.

A escala vai depender do nível de estudos e do

material cartográfico existente.

Em estudos a nível de projeto básico ou a nível de

detalhe pode-se trabalhar com escala 1:2.000,

5.000, 10.000 ou 1:25.000 e isolinhas de 0,20, 0,50

ou 1,00 m. Em anexo é apresentado exemplo

ilustrativo de mapa de fluxo (Figura 3).

11. Mapa de isoprofundidade (Isóbatas)

É preparado a partir de dados da profundidade do

lençol em relação à superfície do terreno, obtidos

a partir de leituras dos poços de observação.

Pode também ser preparado marcando-se a

intersecção das linhas de fluxo do lençol freático

com as cotas da superfície do terreno, quando

superpostos. A seguir une-se pontos de mesmas

profundidades e obtêm-se linhas de mesma

profundidade do lençol em relação à superfície

do terreno. Como exemplo, pode-se trabalhar com

faixas de profundidades de planos de níveis freáticos

que vão de 0- 0,50 m; 0,50 a 1,00; 1,00 a 1,50;

1,50 a 2,00 m. A partir da escala pré-fixada são

feitas interpolações para a obtenção das isóbatas.

Na Figura 4 é apresentado mapa de isoprofun-

didade. Este é o mapa mais importante para mos-

trar áreas com problemas de drenagem subterrânea.

12. Tolerância das culturasa lençol freático alto

A maior ou menor tolerância a lençol freático alto

é uma característica de cada tipo de cultura.

O efeito danoso da presença de lençol na zona

das raízes é uma função do tempo em que o lençol

permanece alto, da freqüência de flutuações do

lençol, do tipo de solo, da interação ciclo da

cultura - lençol freático alto e das condições

climáticas reinantes durante o período de lençol alto.

O lençol próximo da superfície do terreno cria

condições de oxi-redução, na zona das raízes, com

a conseqüente formação de gás metano, gás

sulfídrico e sulfato ferroso, devido a ação de

bactérias anaeróbicas sobre a matéria orgânica, o

que além dos efeitos tóxicos provoca deficiência

de nitrogênio no solo.

Na Tabela 1 são apresentadas tolerâncias de

algumas culturas à presença de lençol freático

alto.

Infelizmente são poucos os dados disponíveis sobre

o efeito do lençol freático alto sobre a produ-

tividade dos cultivos, no que se conclui pela

necessidade de mais pesquisa nessa área. Alguns

dos dados apresentados parecem refletir rendi-

mentos obtidos de cultivos submetidos a sistemas

de sub-irrigação ao invés do efeito da elevação

do lençol freático por excesso de irrigação, o que

pode ser observado quando ocorre decréscimo de

produtividade com o aumento da profundidade do

lençol freático.

A título de ilustração pode-se afirmar que na região

de Mendoza, Argentina, é norma considerar que

para a cultura de uva o lençol deve ser mantido

a 1,5 m de profundidade; por outro lado, na

Fazenda Milano, situada no semi-árido, próximo

da cidade de Petrolina - PE, a uva, tipo itália,

produzia em 1985 cerca de 30 ton/ano, em duas

safras, em solo do tipo podzólico inclinado com

lençol a 50 cm de profundidade. Na área foi


93

Fig. 3 - Mapa de fluxo do lençol freático e esoprofundidade

94


Fig. 4 - Mapa de fluxo do lençol


95

implantado sistema de drenagem subterrânea, por

valas abertas com 7,0 m de espaçamento e a 50

cm de profundidade.

13. Como evitar ascensão do lençol

Em áreas não irrigadasFazer drenagem superficial, para evitar o

enxarcamento do terreno ou drenagem subterrânea

quando somente a drenagem superficial não for

capaz de resolver o problema.

Em áreas irrigadas• Trabalhar com sistema de irrigação adequado

ao tipo de solo, como por exemplo, se o terreno

for arenoso a irrigação deve ser feita por aspersão

ou gotejamento.

• Trabalhar com alta eficiência de irrigação,

evitando perdas de água.

• Construir sistema de drenagem superficial e/ou

subterrânea sempre que houver indicativo de locais

de acumulação de águas superficiais ou o solo

apresentar características de má drenabilidade do

perfil.

• Dar manutenção adequada ao sistema de

drenagem existente.

• Nas Tabelas 2 e 3 são apresentados exemplos

de fichas de instalação, leitura e computação das

cotas de profundidade do lençol.

Tabela 1 - Rendimento Relativo de Alguns Cultivosem Função da Profundidade do Lençol Freático

CULTURA TIPO DE SOLO PROFUNDIDADE DO NÍVEL FREÁTICO (cm)

30 60 90 120 150Trigo* Argiloso - 77 95 - 100Sorgo Argiloso 86 100 -Milho Franco argilo siltoso 55 70 100 -

Franco arenoso 41 85 85 -Areia franca 100 83 ? - -

Ervilha Argiloso - 90 100Feijão Argiloso - 84 90 94Soja Franco arenoso 63 100 - -Tomate Franco argiloso 47 60 100 -

Franco arenoso 47 60 100 -Batatinha Argiloso - 100 95 ? -Repolho Franco arenoso 80 *** -Abóbora Franco 48 65 90 100Feijão** 40 90 99

(40 cm)Batatinha 90 100 94 ? 32 ?

(40 cm)Beterraba - 84 92 - 100 ?Algodão**** 45 80 95 97Pastagem 50 80 91 100Trigo 50 76 86 93

* = Decio Cruciani (Drenagem na Agricultura - pag. 24)** = Agustin Millar (Drenagem de Terras Agrícolas - pag. 28)*** = 100% de produtividade a 45 cm.**** = Dados aproximados extraídos de gráficos - Aldo Norero y Miguel Aguire - Procedimientos para estimar lainfluencia de la napa freática em la productividad de los cultivos - CIDIAT - apartado 219 Mérida, Venezuela.? = avaliação errônea; é comum pesquisadores/professores misturarem sub-irrigação com efeito do lençol freático.Nota: Lençol freático profundo, não afeta a produtividade; o que afeta neste caso é a falta de humidade devido àirrigação inadequada.

96


Tabela 2 - ficha para leituras de nível freático

Projeto: Localidade:

Operador: Data:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

Número do Cota Leitura do Cota do Cota do Profundidade Profundidade

Poço(NPO) do Topo Lençol Lençol Terreno do Lençol do Poço(PPO)

do Tubo(CTT) Freático(LLF) Freático(CLF) Natural(CTN) Freático(PLF)

Tabela 3 - Ficha de Campo para Leitura do Lençol Freático

DATA NÚMERO LEITURA OBSERVAÇÕES

DO POÇO

Responsável pela Leitura Visto

Bibliografia

1- MILLAR, Augustin A. Drenagem de terrasagrícolas; princípios, pesquisas e cálculos.Petrolina: 1974. lv. il.

2- CRUCIANI, Decio Eugênio. A drenagem naagricultura. São Paulo: Nobel, 1980. 333p.

il.

3- NORERO, Aldo, AGUIRE, Miguel. Proce-dimientos para estimar la influência de lanapa freática em la profundidad de loscuetivos - CIDIAT - Apartado 219 Mérida,Venezuela. Venezuela: CIDIAT, s.d. 1v.

Condutividade Hidráulica -conceituação e aspectos gerais

97

9. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA -CONCEITUAÇÃO E ASPECTOS GERAIS

Condutividade hidráulica é a propriedade de um

meio poroso, o solo no caso, de se deixar atravessar

pela água.

Na drenagem subterrânea é importante o conheci-

mento da condutividade hidráulica do solo, quando

saturado, por ser um dos valores empregados no

cálculo do espaçamento entre drenos. A título de

ilustração, apresenta-se na Figura 1, a fórmula de

Hooghoudt para cálculo de espaçamento entre

drenos, sendo ela, dentre muitas outras, a mais

comumente empregada pela praticidade e por

fornecer resultado satisfatórios.

Fig. 1 - Representação esquemática dos valores

utilizados na fórmula de Hooghoudt

L2 = 8K2 dh/R + 4K

1 h2 /R

L = espaçamento entre drenos (m)

K1 = condutividade hidráulica da camada situada acima

do dreno (m/dia)

K2 = condutividade hidráulica da camada situada abaixo

do dreno (m/dia)

R = lâmina d’água a drenar ou recarga projetada (m/dia)

d = profundidade efetiva da barreira (m)

h = altura assumida para lençol freático no ponto médio

entre drenos (m)

Nota-se que existem na fórmula 3 (três) parâmetros

fundamentais para o cálculo do espaçamento entre

drenos, que são a condutividade hidráulica, que é

uma característica inerente ao solo, a profundidade

da barreira e a lâmina de água diária a ser drenada.

Quanto ao valor h este é facilmente obtido

(estimado) em função do tipo de cultura e da

profundidade escolhida para instalar o sistema de

drenagem. Do exposto, concluí-se que em todo

estudo de drenagem subterrânea é indispensável

o conhecimento dos valores da condutividade

hidráulica dos solos a serem drenados.

São muitos os teste de campo empregados para

medir a condutividade hidráulica de um solo ou

amostra de solo. Esses testes são às vezes

denominados de teste de infiltração, teste de

permeabilidade ou teste de condutividade

hidráulica.

Infiltração, permeabilidade e condutividade

hidráulica têm significados idênticos porque

refletem a capacidade de um solo se deixar

atravessar pela água; cada denominação é

geralmente empregada com o fim específico

como:

Infiltração - movimento vertical descendente de

água em um meio poroso.

Permeabilidade - característica de um meio de se

deixar atravessar pela água

Condutividade hidráulica saturada - movimento

da água em um solo saturado.

Todo teste de condutividade hidráulica é baseado

nos princípios da lei de Darcy para o movimento

da água em solo.

Segundo Lei de Darcy, o fluxo da água através de

um solo saturado é diretamente proporcional à

carga hidráulica e inversamente proporcional à

coluna do solo, onde:

Q = K i A

Q = descarga em cm3 / h

K = condutividade hidráulica em cm / h ou m / dia

A = área de fluxo em cm2

i = gradiente hidráulico

98


A condutividade hidráulica pode ser obtida em

laboratório ou diretamente no campo. A Figura 2

ilustra a forma de determinação da condutividade

hidráulica em laboratório.

Fig. 2 - Exemplo esquemático de determinação da

condutividade hidráulica em laboratório.

Empregando-se a fórmula de Darcy, têm-se:

Q = K i A ou

K = QL / AH

L = altura da coluna de solo em cm

A = área de fluxo em cm2

H = carga hidráulica em cm.

Para a obtenção do valor “ K “, no campo, existem

vários tipos de testes, como:

• Teste de furo de trado em presença de lençol

freático.

• Teste de furo de trado em ausência de lençol

freático.

• Teste de piezômetro.

• Teste de anel permeâmetro.

Os três primeiros medem a condutividade

hidráulica horizontal, enquanto que o teste de anel

mede a condutividade hidráulica vertical.

Detalhes sobre esses testes de campo serão dados

em outro capítulo.

Na determinação da condutividade hidráulica de

laboratório podem ser utilizados tanto amostras

fragmentadas como amostras em estado natural.

Amostras em estado natural são coletadas em

cilindros sem que seja destruída a sua estrutura.

A obtenção da condutividade hidráulica de

laboratório com amostras deformadas era prática

comumente empregada em estudos de solos e em

classificação de terras para irrigação. Na Codevasf

este tipo de teste não é mais pedido nem seus

resultados utilizados por serem irreais e portanto

inúteis.

Valores de condutividade hidráulica de laboratório

obtidos a partir de amostras fragmentadas não

refletem as condições de campo, não devendo

sequer servir para dar uma idéia da permeabilidade

da camada testada, a não ser em solo de textura

arenosa. A seguir, a título de ilustração, são

apresentados, na Tabela 1, valores de conduti-

vidade hidráulica de campo e laboratório obtidos

pela firma PROTECS - Projetos Técnicos Ltda., em

estudos de Levantamento e Reconhecimento de

Solos e Classes de Terras para Irrigação.

Valores médios de condutividade hidráulica

obtidos em laboratórios por meio de amostras em

estado natural, coletadas em cilindros apropriados,

podem ser utilizados no cálculo do espaçamento

entre drenos. Os valores obtidos não são,

entretanto, de grande confiabilidade, conside-

rando-se que as amostras testadas são pequenas

em volume e que o teste é grandemente influencia-

do pela possível presença de orifícios provocados

por raízes, rachaduras ou pedras. Para o cálculo

do espaçamento entre drenos é conveniente que

os valores de “ K “ sejam obtidos no campo.

Na Figura 3 é mostrado, com fim ilustrativo, um

outro exemplo de obtenção do valor K a partir de

amostra fragmentada de solo, empregando o

método do nível constante, onde:

sendo A a área interna do cilindro e L o compri-

mento da amostra de solo percorrido pela água.

A condutividade hidráulica saturado é uma

característica inerente do meio poroso, no caso a

amostra de solo fragmentada.


99

Fig. 3 - Esquema de cálculo da condutividade

hidráulica

Tabela 1 - Relação, para um Mesmo Solo, Entre aCondutividade Hidráulica de Campo e Laboratório

C. HIDRÁULICA

(m/dia)

SOLO PROF. CAMPO LABORAT. RELAÇÃO

E ESPESSURA (*) CAMPO/LAB.

CAMADA (m)

Podzólico Vermelho-Amarelo

Eutrófico. Textura Argilosa 100 - 180 0,03 5,0 1/167

Podzólico Vermelho-Amarelo

Eutrófico. Textura Argilosa 80 - 150 0,82 6,0 1/7

Cambissolo Eutrófico.

Textura muito Argilosa 90 - 150 0,24 2,1 1/8,5

Cambissolo Eutrófico.

Textura Argilosa 20 - 100 1,17 6,8 1/6

Cambissolo Vértico.

Textura muito Argilosa 100 180 0,06 1,8 1/30

Cambissolo Vértico Argiloso 70 - 140 0,07 5,0 1/71

Areia Quartzosa 90 - 170 2,34 6,4 1/3

(*) = Amostra fragmentada

100


Observa-se que a vazão coletada em função do

tempo é diretamente proporcional à condutividade

hidráulica do meio poroso, a área de fluxo e a

carga hidráulica é inversamente proporcional à

distância a ser percorrida pela água.

Alterações dos valores de H, L e A (área de fluxo

dentro do cilindro, sempre que mantido o mesmo

meio poroso, leva a alterações nos valores de

descarga, sem alterar o valor de K; por outro lado,

sendo mantidos os valores de H, L e A, os valores

de “Q” só se alteram se a amostra de solo for

substituída por outra de valor “K” diferente da

anterior, o que prova que a condutividade

hidráulica é uma característica do meio poroso.

A condutividade hidráulica de um solo sofre

influência de uma série de fatores tais como:

• Qualidade da água utilizada - Em solos salinos

o teste deve ser conduzido também com água

salina.

• Viscosidade da água - Deve ser feita correção

de viscosidade sempre que a temperatura da água

variar em valor igual ou superior a 2º C.

• Textura, estrutura e consistência - O parâmetro

textura, quando avaliado em separado, pode levar

a erros imensos porque solos de mesma textura

podem apresentar estrutura e consistência bem

diferentes. Um solo de textura argilo arenosa, de

estrutura maciça e bastante adensado ou

cimentado pode ser praticamente impermeável.

• Efeito da ação de microorganismos - Muitas

vezes um solo apresenta valores de condutividade

hidráulica altos no início do teste e após ser

atingido o estado de saturação. Com o tempo este

valores começam a declinar, o que é atribuído a

ação de microorganismos que se desenvolvem e

morrem entupindo poros do solo.

• Presença de ar nos poros do solo - Sempre que é

iniciado um teste, em solo não saturado, este sofre

a influência da presença de ar que é confinado

nos poros. Com o tempo este ar vai sendo

eliminado caso não haja a ação de outros fatores

atuando em sentido contrário.

Nota: A condutividade hidráulica é igual à

velocidade de fluxo no solo quando o gradiente

hidráulico é igual a unidade, sendo:

Q = K i A Se i = 1, Q = KA

Q = VA

Estabelecendo a igualdade, tem-se:

VA = KA donde:

V = K

V = K i = Velocidade de avanço de uma lâmina

de água no solo.

Como se trata de fluxo em um meio poroso, têm-

se que a velocidade média de avanço da água

nos macro poros do solo, , sendo “P”a po-

rosidade drenável.

Fórmulas para cálculo da condutividade hidráulica

horizontal e vertical em solos estratificados

A Figura 4 abaixo mostra esquematicamente o

padrão de fluxo horizontal em solo estratificado.

Fig. 4 - Fluxo horizontal em solo estratificado

Para facilitar a dedução da fórmula toma-se a

sessão retangular tendo um lado igual a unidade.


101

Tem-se que:

Fazendo-se Q Ka di L= ∅ −∅∑ ( ) /1 2 onde:

Q= soma Q1 + Q2 + Q3 ou vazão total

Ka= média ponderada da condutividade hidráulica;

Igualando as duas últimas operações resulta:

Condutividade hidráulica média vertical em solo

estratificado

A Figura 5 mostra como se dá o fluxo vertical

através de solo formado de várias camadas com

diferentes espessuras e diferentes condutividades

hidráulicas.

Fig. 5 - Fluxo vertical em solo estratificado

Assume-se que:

1) A lei de Darcy é aplicada a cada camada.

2) A1 = A

2 = A

3 = A = 1

3) Q1 = Q

2 = Q

3 = Q

Tem-se que:

Q1 = A1V1 = K

1. Dh

1 / L

1.A

1

Dh1 = Q

1 L

1 / k

1 A

1

Q2 = A

2V2 = K

2.Dh

2 / L

2.A

2

Dh2 = Q

2 L

2 / K

2 A

2

Q3 = A

3V3 = K

3.Dh

3 / L

3.A

3

Dh3 = Q

3 L

3 / k

3 A

3

Adicionando-se:

Dh1 + Dh

2 + Dh

3 =

Q1 L

1 / K

1 + Q

2 L

2 / K

2 + .... + Q

n L

n / K

n

Dhi = Q (L

1 / K

1 + L

2 / K

2 + .... + L

n / K

n)

Como Q = K /

K= média de Ki =

Bibliografia

1- CODEVASF. Baixio de Irecê: levantamento de

reconhecimento de solos e classes de terras

para irrigação; anexo IV: características físi-

co-hídricas. Brasília : Protecs, 1980. 1 v. il.

2- Notas de aulas.

102


10. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA -TESTE DE INFILTRAÇÃO PORPERMEÂMETRO DE ANEL

1 - INTRODUÇÃO

O teste é comumente empregado com a

finalidade principal de se detectar a presença de

barreiras ao fluxo vertical, em condições de

saturação, em estudo de classificação de terras

para irrigação, bem como em investigações de

drenabilidade. Na sua condução são empregados

geralmente dois anéis, nos quais são fixadas bóias

do tipo usado em caixa d'água doméstica, para

manutenção do nível constantes da água. O

fornecimento de água aos cilindros é feito por meio

de vasilhames de plástico com capacidade de

40 a 100L. O vasilhame alimentador do cilindro

interno deve conter uma escala calibrada para

leituras em litros, com subdivisões de 250ml.

Dependendo do material, o teste poderá estender-

se por um período de 1 a 3 dias, sendo de 8 horas

a duração mínima.

São feitas leituras com intervalos de uma

hora, duas horas ou em períodos maiores,

dependendo da disponibilidade de tempo. Pode-

se trabalhar com intervalos entre leituras

superiores a 12 horas, nos casos em que as

leituras são suspensas durante a noite e

continuadas no dia seguinte, sem que no entanto

seja interrompido o fluxo contínuo de água para o

teste. Logo que forem feitas, após a saturação,

três leituras de no mínimo 0,5 horas de intervalos

e cujos valores possam ser considerados

constantes, o teste pode ser dado como concluído.

O teste de condutibilidade hidráulica de

campo baseia-se, em seus princípios gerais, na

lei de Darcy para o movimento de água através de

um meio saturado.

A figura 01 mostra desenho esquemático

de corte de um cilindro interno em operação.

Tensiômetros e piezômetros podem ser instalados

para confirmar o preenchimento dos requisitos da

lei acima mencionadas.

Segundo a Lei de Darcy, o fluxo de água através

de um solo saturado é diretamente proporcional a

carga hidráulica e inversamente proporcional a

coluna de solo, donde:

Q = K i A ......................................................(1)

Sendo

Q = descarga (cm³/h)

K = condutividade hidráulica (cm/h)

A = área de fluxo (cm²)

I = gradiente hidráulico, que de acordo com a

figura 1 é igual a H/L .................(2)

H = carga hidráulica (cm)

L = altura da coluna de solo testada (cm)

Tomando -se (1) e (2) tem-se:

Calculando-se para "K", tem-se:

Fig. 1, Desenho esquemático de teste de

condutividade hidráulica vertical.

2- ESTIMATIVA DO NÚMERO DE TESTE, LOCAIS

E PROFUNTIDADES.

O teste é comumente conduzido em camadas de

solo situadas entre 0,30 e 1,0m de profundidade.

Pode ser conduzido em qualquer profundidade,

sendo no entanto pouco prática e dispendiosa a

sua condução além de 3.0m. Nesses casos é

recomendada a sua substituição por teste de furo

de trado em presença ou ausência de lençol

freático, obtendo-se dessa forma a condutividade

hidráulica lateral, que dará uma idéia da ordem de

grandeza da c. hidráulica vertical.

A presença de barreira pode, por outro lado, ser

identificada durante os estudos pedológicos e

classificação de terras para irrigação ou

drenabilidade, simplesmente pela resistência

oferecida por uma camada de solo a tradagem ou

a abertura de trincadeira, podendo ser um fragipan,

argilito, rocha maciça ou outros.

O teste pode ser conduzido em diferentes

profundidades de uma mesma camada de solo,

desde que o anel fique inteiramente dentro da

Teste de Infiltração porPermeâmetro de Anel

103

camada. Conforme a figura 02 os valores de c. hidráulica nos locais 1 e 2 devem ser idênticos.

.

.

Fig. 2, Testes de anel em diferentes profundidades de uma mesma camada de solo.

O número de teste a ser conduzido em uma área e a escolha dos locais de condução vai depender da

uniformidade e extensão de cada tipo de solo ou mancha, bem como do nível de estudo desejado.

Para uma camada argilosa que pareça possuir baixa c. hidráulica e seja uniformemente distribuída

numa área vasta, dois ou três teste com repetição podem ser suficientes, desde que os resultados

sejam consistentes.

.

1- MATERIAIS E MÉTODOS.

A quantidade e o tipo de material a ser utilizado em cada teste é definida de acordo com as condições

específicas de cada área a ser estudada.

- Pick-up para carregar o material, servir de transporte de pessoal e conduzir água para abastecer

os testes.

- Vasilhames alimentadores, sendo um deles calibrado, para alimentar o cilindro interno. Quando

for usada pick-up para carregar água é muito útil dispor-se de vasilhames adicionais para o

reabastecimento dos testes.

- Funil para facilitar o abastecimento dos vasilhames utilizados nos testes.

A seguir mostra-se esquema de um teste em operação, conforme a figura 3, conduzido em uma camada

de solo situado próxima da superfície do terreno.

Fig.3 - Teste em operação, vendo-se cilindro interno, cilindro externo, bóias e vasilhames alimentadores.

104


Quando a permeabilidade da zona a ser

testada for alta, ou quando os intervalos de leituras

forem longos é aconselhável unir dois vasilhames

alimentares ao cilindro externo por meio de um

"T" de ½ polegadas acoplado a três bicos de

torneira de jardim. Esse procedimento também

pode ser necessário para testes que passem de

uma dia para o outro sem que sejam feitas leituras

durante a noite.

Atualmente são usados vasilhames de

plástico, de 40, 50 ou 100L.

Para a colibragem o vasilhame é colocado

em cima de um suporte com altura suficiente para

ser coletar-se a água por meio de proveta, ou frasco

tarado para a remoção de água em volumes de ½

litros. Enche-se o vasilhame para a seguir retirar-

se a água em volumes de 1/2L. Para cada volume

de água drenado marca-se, na fita, o traço

correspondente ao nível do menisco no vaso

comunicante. São então feitas numerações nos

traços com divisões de litro e de 1/2L.

Pode-se depois fazer as marcações

intermediárias correspondentes ás frações de

250ml, o que é menos trabalhoso.

A água é drenada por meio de sifão de tubo plástico

de ½", que por ser pouco denso, é amarrado a

pedaço de vergalhão para ser mantido no interior

do reservatório, devendo ser deixado um pequeno

espaço para decantação de impurezas da água.

É conveniente que o vasilhame alimentador

do cilindro interno seja nivelado, o que é facilitado

com a utilização de três peças de madeira para

apoio de aproximadamente 15cm, de comprimento

por 8 cm² de seção.

- Cilindro interno, de chapa nº14, reforçado

na parte superior com anel de chapa nº 3 ou 5 de

aproximadamente 8 cm de largura. O diâmetro

interno do cilindro deve ser de aproximadamente

30cm e a altura de 45cm.

Deve-se fazer um furo de 2,7cm, a uma

distância de 34cm da base do cilindro, para

adaptar-se o suporte de bóia ou válvula.

Aparte inferior do cilindro é afiada, em bisel,

através de desbaste na parte externa.

- Cilindro externo de chapa nº13 ou 14, com

aproximadamente 60cm de diâmetro.

A esse cilindro devem ser soldadas alças de

vergalham de ½ polegada, que são bastante úteis

para facilitar a operação de desenterra-lo e também

para tornar o seu transporte mais prático.

Batente de cilindro interno. Deve ser feito

da chapa espessa e circular, com 35cm de

diâmetro, tendo um outro disco ajustado á parte

inferior, com diâmetro ligeiramente inferior ao

diâmetro do cilindro interno para que o batente se

ajuste ao mesmo.

Na parte central desse disco, solda-se um

tubo galvanizado de uma polegada de diâmetro e

60cm de comprimento, que servia como condutor

guia da peça móvel utilizada como soquete. Essa

peça deve pesar em torno de 30kg e ser feita

utilizando-se um disco de aço com furo no centro.

Nele será soldado um tubo que se ajuste ao tubo

guia da parte fixa. O diâmetro interno desse tubo

deve ser de 1.1/4. Na figura 4 apresenta-se um

esquema de batente em corte lateral, onde são

indicadas as dimensões aproximadas das peças

componentes.

Na construção do batente deve ser levado

em consideração que uma serie de opções podem

ser feitas quanto a forma do mesmo e tipo de chapa

empregado, desde que o peso do soquete situe-

se em torno de 30kg e também que a parte fixa do

conjunto se ajuste ao cilindro a ser introduzido no

solo.

Deve ser deixado um espaço entre o soquete (parte

móvel) e a extremidade da chapa base do batente

para que o operador possa colocar os pés;no caso

do nosso desenho esse espaço é de 9cm.

As chapas poderão ser unidas por meio de solda ou

parafusos, sendo que no caso de se usar parafusos, estes

devem ficar encaixados onde as superfícies forem atritantes.

Fig. 4- Desenho esquemático de um batente.


105

· Batente, conforme descrito, pode ser

substituído por uma travessa de madeira dura,

de 12cm x 8cm x 50cm e uma marreta de 8ª

10g. Dessa forma são aplicadas pancadas na

madeira acima das paredes dos cilindros,

batendo e girando gradativamente a madeira

para que os cilindros percorram um eixo vertical

ao ser introduzido no solo, principalmente o

cilindro interno.

· Tubo plástico flexível incolor (tubo cristal) de

½ .

· Conjuntos de válvulas ou bóias do tipo usado

em caixa d'água doméstica, tendo cada

conjunto um bico de torneira de jardim de1/2

polegada.

· Nível de pedreiro para nivelar o tambor calibrado

antes de cada teste.

· Trena de aço de 2 ou 3m para os trabalhos de

marcação dos cilindros e também para medir

a profundidade dos testes.

· Pranchetas escolar e fichas de anotações dos

testes.

· Marretas de 8 a 10kg com cabo de ferro.

· Pedaço de lamina plástica para cobrir o cilindro

interno e evitar a evaporação.

· Areia lavada fina, para ser colocada no interior

do cilindro interno.

· Pedaço de vergalho de 1/8 de diâmetro e

1,5metros de comprimento para comprimir,

quando necessário, a terra junto da parede

interior do cilindro interno.

· Planta da aérea com as marcações prévias

dos locais dos teste.

Enxadão, enxada, chibança e pá. O material

deve ser de uso pratico e fácil aquisição.

Muitas vezes algumas improvisações podem

ser feitas sem prejudicar a precisão dos testes.

2- INSTALAÇÃO E CONDUÇÃO DO TESTE

3.1- Instalação do Teste.

Depois de escolhidos os locais de testes e suas

profundidades, serão feitos a escavação e a

instalação do equipamento.

Nos trabalhos de escavação alguns entalhes

devem ser considerados como:

O diâmetro da escavação deve ser igual ou

superior a 60cm, devendo ter o fundo nivelado.

Cuidados especiais devem ser tomados para não

pisotear a área onde será instalado o cilindro

interno:

Os cilindros são então marcados a 15cm e

a 30cm da base. Depois

de marcados são introduzidos no solo até a

primeira marca. É importante que o cilindro interno

seja mantido em nível durante todo o tempo em

que for introduzido no solo para percorrer um eixo

perfeitamente vertical. Quanto ás pancadas, estas

devem ser firmes para evitar vibrações. Neste

trabalho o operador deverá ficar em cima da parte

fixa do batente, devendo manter o seu peso bem

distribuído, conforme a figura 05.

Fig. 5- Desenho esquemático do batente e cilindro.

Depois de introduzir o cilindro até a profundidade

desejada, o solo em contato com as paredes

internas e externa deste é comprimido levemente

com uso de um pedaço de vergalhão de 1/8, para

evitar o movimento de água entre o solo e as

paredes do cilindro. A seguir coloca-se 2,5cm de

areia fina e limpa dentro do cilindro para evitar a

formação de suspensão durante a colocação de

água.

O uso de um cilindro externo é aconselhável

para testes conduzidos próximos da superfície do

terreno. O cilindro externo é também marcado a

15 e 30cm da base, porque será introduzido no

solo na mesma profundidade que o interno,

devendo trabalhar com a mesma altura de lâmina

d'água. Caso não seja usado cilindro externo, em

caso de trincheiras mais profundas, faz-se uma

adaptação para fixar o suporte de válvula ao cilindro

106


interno ou a uma estaca fincada no fundo da escavação.

3.2- Condução do teste.

É mantida uma lâmina de água de aproximadamente 15cm durante todo o período do teste,

tanto no cilindro interno, como no externo.

São feitas a seguir leituras com intervalos que dependerão da velocidade de infiltração e do

tempo disponível do operador.

Os intervalos de tempo podem variar desde ½ hora até valores superiores a uma hora, como

acontece quando é conduzido mais de uma teste ao mesmo tempo.

Sempre que necessário completa-se o volume de água dos vasilhames alimentadores, não devendo

faltar água em nenhum momento.

Terminando o teste, escava-se ao redor do cilindro interno para vira-lo, a fim de verificar se na

parte inferior do mesmo existem canais feitos por raizes. rachaduras, fragmentos de rocha de volume

apreciável, ou qualquer outra anormalidade que possa influir significativamente no resultado da c.

hidráulica.

5 - CÁLCULO DA VAZÃO AJUSTADA

Podem ser feitas correções de viscosidade da água com base em valores constantes da tabela1, para

oscilações de temperatura superiores a 2ºC. Em nossas condições esse procedimento pode, na maioria

das vezes, ser dispensados.

Tabela 1- Viscosidade da água em centipoise.


107

Os ajustes são relativos a viscosidade da água na primeira leitura feita após a estabilização do teste.

No exemplo abaixo, tabela 2, parte-se da vazão "Q", obtida nas leituras de campo e chega-se ao "Q",

ajustado.

Vazão Lida Temp. da água Viscosidade da água Q Ajustada

(l/h) ( °C) (Centipoise) (l/h)

14,25 19,0 1,0299 14,25

14,97 23,0 0,9358 13,60

15,63 25,0 0,8637 13,58

Tabela:2 Valores de vazão lida e ajustada.

Pode-se dar o teste por encerrado após três leituras consecutivas e que apresentem valores

iguais ou muito próximos. Conserva-se a primeira leitura e faz-se as correções de viscosidade das duas

seguintes em relação á esta.

Para corrigir a segunda leitura, procede-se da seguinte forma:

Q obtido = 14,97 litros

visc. da água da vazão a ser ajustado

Q ajustado = Q obtido x __________________________________________

visc. da água da primeira leitura após a estabilidade

Q ajustado 13,60 l/h

Para a correção seguinte basta repetir o mesmo raciocínio.

6- Cálculo da Condutividade Hidráulica.

É feito utilizando-se a seguinte fórmula: , sendo:

K = C. hidráulica (cm/ h)

Q = vazão ajuntada cm³/h)

L = altura da coluna de solo testada(cm)

A = área da base do cilindro (cm²)

H = altura da lâmina de água incluindo a camada de solo (cm)

É apresentado em anexo, a titulo de ilustração, resultado de teste conduzido na área do projeto de

Irrigação de Mandacaru, conforme a tabela 3.

108


7- LIMITAÇÕES QUANTO AO USO DO TESTE.

· Solo situado imediatamente abaixo da camada a ser testada deve possuir uma condutividade

hidráulica igual ou superior a C.H. desta.

· Qualquer camada de permeabilidade inferior aquela do material a ser testado deve situar-se a

uma profundidade que permita que um fluxo constante seja alcançado, no mínimo por um período três

leituras consecutivas, antes que o lençol d'água formado atinja a parte inferior do anel interno.

· Um fluxo constante não é alcançado quando as camadas inferiores aquela testada vão se tornando

progressivamente mais compactadas. Nessa condição a condutividade hidráulica diminui, á medida

que o teste continua.

· o teste não pode ser conduzido em camadas com cascalho ou material rochoso devido a

dificuldade de se introduzir o cilindro, que, neste caso, tanto pode ser danificado, como também pode

facilitar a formação de rachaduras na camada de solo situada no seu inferior.

· o teste é muito demorado quando feito em material de baixa permeabilidade, podendo levar ate

dois dias para que sejam obtidos valores confiáveis.

8 - CONCLUSÕES.

Este teste, comparado com o teste de furo de trado em ausência de lençol freático é mais demorado e

mais trabalhoso, o que o torna mais oneroso. É muito útil na obtenção da condutividade hidráulica

vertical, necessária para se identificar a presença de barreira ao fluxo vertical saturado.

A amostra testada é bastante volumosa e o procedimento descrito evita ao máximo alterar as condições

naturais do solo; desta forma obtém-se resultados coerentes e seguros.

Geralmente o teste é feito para camadas mais argilosas e adensadas de solo, quando há suspeita de

condutividade hidráulica muito baixa.

Em projetos de irrigação e drenagem julga-se suficiente conduzir de 2 a 3 testes por camada de solo

que se queira obter a c hidráulica vertical; caso a extensão dos diversos tipos de solo em estudos seja

muito grande ou se repita muito dentro da área em estudo, a condução de mais testes pode ser

vantajosa.


109

8- BIBLIOGRAFIA.

1- LUTHIN, James N., ed. Drainage of.

agricultural lands. Madison, American Society of

Agronomy, 1957. 620p. il. (Ser. Agronomy, 7).

2- THORNE, D.W. & PETERSON, H.B.

Irrigated soils: their fertility and management. s.n.t.

3- WINGER, Jr., R.J. In place permeability

tests used for subsurface Drainage investigation.

Denver, Colorado, Divison of. Drainage and

Groundwater Engineering, 1965. Lv. i.l.

4- WINGER Jr., R.J. Field determination of

hydraulic conductivity above a water table. Denver,

Colorado, office of. Drainage and Groundwater

Engineering, Bureau of Reclamation, 1956. 13fl. Il.

110


Condutividade Hidráulica -teste de furo de trado em presença de lençol freático

111

11 . CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA -TESTE DE FURO DE TRADO EMPRESENÇA DE LENÇOL FREÁTICO

O teste mede a condutividade hidráulica

horizontal de camadas de solo situadas em

presença de lençol freático, cujos valores são

empregados principalmente no cálculo de

espaçamento entre drenos.

Um furo de trado é feito até penetrar em profun-

didade suficiente na camada da qual se quer medir

a condutividade hidráulica. Durante o preparo do

furo é feita uma descrição sucinta do perfil do solo.

A condução do teste, após a estabilização do

lençol freático e remoção da água é rápida,

podendo ter duração mínima de cerce de 30

segundos, para solos de textura leve e muito

permeáveis e de um máximo de 36 horas para solos

argilosos e muito consistentes.

É um teste prático, rápido e de baixo custo, sendo

necessário no máximo duas pessoas para a sua

condução.

O equipamento utilizado na sua condução é

simples e de fácil preparo e transporte.

l. Introdução

Muitos avanços tem sido feitos no que se refere às

leis de fluxo de fluidos através de meio poroso.

Sob o ponto de vista da engenharia, o problema

principal reside em aplicar os princípios teóricos

na medição da condutividade hidráulica dos solos

com fins de empregar os valores obtidos na projeção

de sistemas apropriados de drenagem subterrânea.

O desenvolvimento de um método de campo para

medir condutividade hidráulica em presença de

lençol freático prático e ao mesmo tempo confiável

foi de fundamental importância, tendo em vista que

os testes de laboratório não fornecem valores

apropriados para fins de projetos de drenagem

subsuperficial por que as amostras medidas são

pequenas e em geral fragmentadas, sendo assim

alteradas características importantes como

estrutura e consistência, que exercem grande

influência na permeabilidade do meio poroso.

O método de teste de furo de trado em presença

de lençol freático foi idealizado por Diserens (6),

em 1934, tendo sido posteriormente aperfeiçoado

por pesquisadores como Hooghoudt, Kirkhan, Van

Bavel, Ernst e Jonson.

Valores de condutividade hidráulica obtidos por

meio deste método (2) são em geral aproximados

dos valores computados a partir de medidas de

vazões de drenos, o que indica que o método é

bastante confiável, sendo uma das maneiras mais

simples e práticas de se medir a condutividade

hidráulica de uma camada de solo "in loco". Muita

experiência já foi acumulada por meio da

condução de milhares deste tipo de teste.

É indicado nos estudos de drenagem de áreas que

apresentem o lençol freático situado próximo da

superfície do terreno.

Propicia a obtenção da condutividade hidráulica

horizontal de camadas de solo situadas em

presença de lençol freático.

Os valores obtidos refletem a condutividade

hidráulica da camada de solo que se estende desde

a superfície estática do lençol freático até o fundo

do furo, quando este se assenta sobre o imper-

meável, ou desde a superfície do lençol até um

pouco abaixo do fundo do furo de trado, quando o

impermeável se situa em profundidade inferior.

112


Os valores de condutividade hidráulica obtidos por

meio deste método são utilizados principalmente

no cálculo de espaçamento entre drenos, podendo

também ser utilizados em estudos de perdas de

água provenientes dos canais de irrigação.

O equipamento utilizado na condução do teste é

muito simples de preparar e de baixo custo. Para a

sua condução são geralmente necessários dois

homens. O período de duração de um teste vai

depender das características da camada testada,

podendo em casos de camadas bastante permeá-

veis ser de um mínimo de 60 segundos e de um

máximo de 36 horas em solos muito adensados

(consistentes) ou solos muito argilosos, principal-

mente naqueles com predominância de argila 2:1,

como é o caso dos vertissolos.

Para a condução do teste basta fazer um furo até a

profundidade desejada com o uso de trado manual,

perfurando na zona do lençol freático e na camada

da qual se deseja obter o valor da condutividade

hidráulica.

Após a estabilização do lençol freático, a altura

da lâmina de água é medida e a quase totalidade

desta é removida do furo. A ascensão do nível de

água no furo de trado é medida utilizando-se uma

bóia fixada a um suporte (trena de aço, fita lisa,

etc) onde as distâncias entre leituras em função

do tempo são lidas ou marcadas. Com base nas

leituras e empregando fórmulas e nomógrafos

calcula-se o valor da condutividade hidráulica.

No presente trabalho inclui-se desenho com

detalhamento de um novo equipamento para a

condução deste tipo de teste.

2. Escolha de locais paraa condução de testes

Na escolha dos locais para condução dos testes é

importante o conhecimento de informações de solo

e geologia, bem como da profundidade do lençol

freático e fontes de recarga. O termo solo, neste

caso, inclui (7) o perfil abrangendo a zona das

raízes e as diversas camadas ou formações

geológicas.

Geralmente a escolha dos locais de testes é feita

"a priori" após a análise dos dados de perfis do solo

da área e o conhecimento do posicionamento do

lençol freático.

Praticamente não existem limitações no que se

refere ao acesso de materiais á área do teste, tendo

em vista que este é bastante simples, podendo ser

todo transportado por um só homem.

3. Profundidade, espessurada camada e número de testes

Profundidade total do furo

A profundidade do furo vai depender das caracterís-

ticas das camadas do perfil do solo que se deseja

testar, como espessura, profundidade e distribuição

destas. Se o solo for homogêneo em todo o perfil,

como é geralmente o caso de latossolos, basta

tradar aproximadamente 70 cm em zona de lençol.

Para solos heterogêneos, é necessário fazer furos

a diferentes profundidades para se determinar a

condutividade hidráulica de cada camada.

Para o cálculo de espaçamento entre drenos, os

testes são comumente conduzidos em camadas

situadas entre 0,80 e 2,0m de profundidade.

Para profundidades superiores a 6,0m, a condução

deste tipo de teste é muito trabalhosa, devendo

então ser substituído pelo teste de piezômetro.

Espessura da zona de teste

É um valor que vai depender principalmente da

textura do material a ser testado.

Se o material apresentar características de ser

muito permeável, a base do furo de trado deve

estar no máximo a 90m abaixo da superfície do


113

lençol. Em geral, a escavação de 30 a 50m em

zona de lençol é suficiente para camadas que

apresentem altos valores de condutividade

hidráulica, devido ao pequeno intervalo de tempo

para se fazer as leituras.

Número de testes

É bastante difícil definir qual deve ser o número

de testes a ser conduzido em uma área, o que vai

depender dos tipos e uniformidade das unidades

de solos, bem como da extensão da área a ser

estudada. Para uma seleção eficaz do número de

testes a ser conduzido é importante que sejam

conhecidos "a priori" as características dos solos.

O número de testes vai depender também do nível

de estudo a ser conduzido. Geralmente um mínimo

de 2 a 3 testes por horizonte ou camada de solo

que apresentem características similares pode ser

suficiente, desde que os resultados não sejam

discrepantes.

Para estudos detalhados, visando a implantação

de sistema de drenagem é aconselhável conduzir

uma média de l teste por hectare (6).

Em geral existem variações nos valores de

condutividade hidráulica obtidos para um mesmo

tipo de solo, mesmo para testes conduzidos em

pontos situados próximos, donde conclui-se ser

necessária a condução de vários testes em uma

mesma unidade de solo ou em uma mesma

camada, com fins de estimar-se um valor médio

de "K" que represente a ordem de magnitude da

condutividade hidráulica de cada camada testada.

É importante que seja obtido um valor médio de

condutitividade hidráulica para cada tipo de

camada de solo.

4. Material necessário

Para locação do teste, preparo do furo de tradoe descrição do perfil

• mapa da área em escala apropriada para o nível

de estudos desejado;

• Prancheta escolar;

• ficha de descrição do perfil (pode ser dispensá-

vel);

• enxada;

• trados de 3 e 4 polegadas de diâmetro para solos

de textura média, leve e pesada, acompanhados

de haste (manivela) e extensões;

• martelo de borracha;

• trena de aço de 3,0m;

• Capas protetoras de tubo rosqueadas e "bailer"

de metal para tradagem em camadas instáveis e

saturadas. As capas podem ser de tubo plástico de

parede espessa para permitir conexão sem uso de

luva. Seu diâmetro interno deve ser ligeiramente

superior ao diâmetro externo do "bailer", o qual é

empregado como trado. O corpo do "bailer" poderá

ser de 80cm, tendo na parte superior encaixe para

ser conectado com a haste ou extensões.

Para a condução do teste

• "Bailer" que, para furo feito com trado de 3",

pode ser preparado utilizando tubo de plástico

rígido e parede delgada, DN50, com 2,0m de

comprimento, o qual deve ter em sua parte inferior

uma válvula que facilite ao máximo a entrada de

água quando o tubo é introduzido no furo de trado.

O "bailer" deve ser capaz de remover toda a água

desejada em no máximo duas operações.

• cronômetro ou relógio de pulso;

• ficha de computação do teste;

• sistema medidor de ascensão do lençol, que pode

ser composto de suporte com roldana onde é presa

uma fita registradora contendo em uma extremi-

dade uma bóia que no momento do teste é jogada

no fundo do furo de trado. Na outra extremidade,

a fita é ligada a um contrapeso, conforme Fig.1.

114


É mais comum o uso de trena de aço de 2 a 3m

de comprimento, onde em uma de suas extremi-

dades é fixada uma bóia no momento do teste,

enquanto que a caixa na qual esta é enrolada fica

presa a um suporte (Fig.2). Os valores são lidos à

medida que esta se desloca em movimento vertical

ascendente.

Pode-se também usar uma peça rígida presa a uma

bóia onde a ascensão do lençol em função do tempo

é marcada na mesma, a medida que esta se eleva,

tendo um ponto como referência fixa.

Detalhes sobre os sistemas de medição são dados

no Capítulo 6:

• lanterna - pode ser necessária para observações

no interior do furo e auxiliar na medição do seu

diâmetro;

• lona protetora contra ventos fortes - pode ser

necessária sua utilização como quebra-vento para

testes em regiões onde a velocidade dos ventos

seja muito intensa de modo a perturbar a condução

do teste. A lona é presa a estacas de cano

galvanizado de 1/2 polegada previamente

preparadas para este fim com aproximadamente

1,20m de comprimento

• tubo tela protetor - é necessário o uso de tela

protetora de paredes de furo de trado somente para

testes em solos instáveis. A tela deve ter diâmetro

ligeiramente superior ao diâmetro de escavação

do trado, tendo em vista que o trado trabalhará

dentro desta. À medida que o furo vai sendo

escavado, a tela vai sendo pressionada para o seu

interior e portanto a espessura da parede da tela

tubo deve ser mínima. A área de fluxo da tela

protetora ou tubo perfurado protetor deve ser de

no mínimo 10% de sua área total (8). Isto pode ser

obtido fazendo-se em torno de 350 cortes por metro

linear de tubo, utilizando serra de 2mm e corte de

2,5cm de comprimento. O ideal é adquirir tubo

tela apropriado;

• escarificador de parede de furo de trado - para

solos muito argilosos ou argilo siltosos, a sua

utilização pode facilitar o fluxo da água para o

interior do furo, tendo em vista que o seu uso visa

eliminar superfícies de vedação provocadas pelo

atrito do trado com o solo.

Fig. 1 - Esquema do sistema utilizado pelo U.S.Bureau of Reclamation em corte e vista de cima.


115

No seu preparo podem ser utilizados dois pedaços

de escova presos a um suporte que se adapte à

haste do trado.

Pode-se também utilizar um cilindro de madeira

confinado dentro de um pedaço de tubo de metal

com perfurações (Figura 3), com aproximadamente

9cm de diâmetro e 7,5cm de comprimento (1).

Em seguida, prendem-se cabeças de pregos nº 18,

com folga entre o cilindro de madeira e as paredes

internas do tubo, com as pontas projetando-se para

fora. O conjunto é preso a um suporte adaptável à

haste de trado;

• medidor de diâmetro de furo de trado - o uso do

medidor é dispensável quando se utilizam trados

cujos diâmetros dos furos produzidos são conheci-

dos. Geralmente, isto ocorre quando se trabalha

com os mesmos trados. Deve-se observar o fato de

que com o uso prolongado do trado, as lâminas se

desgastam, reduzindo o diâmetro dos furos por eles

feitos. Quando não se sabe previamente qual o

diâmetro do furo feito, este deve ser medido, por

Fig. 2 - Vista esquemática do sistema de medição de ascensão do lençol onde é utilizada trena de aço.

tratar-se de variável importante na computação

da condutividade hidráulica.

Um medidor de diâmetro pode ser improvisado

utilizando-se o princípio de abertura empregado

em compassos. Para isso, pode-se utilizar duas

chapas que deverão ter as extremidades de contato

com o solo achatadas para aumentar a sua base

de contato, evitando assim a penetração destas

pontas no solo e conseqüentemente a obtenção

de informações errôneas.

5. Preparo do furode trado e descrição do perfil de solo

Em uma primeira etapa faz-se um furo de trado

para descrever o perfil do solo e anotar as

profundidades da barreira e do lençol, após a sua

estabilização. A seguir é feito outro furo para a

realização do teste, utilizando-se preferencial-

mente trados de 3 polegadas de diâmetro nominal,

que podem ser do tipo holandês ou Riverside. Em

solos argilosos ou material mais consistente, é

116


Fig. 3 - Desenho esquemático do escarificador em planta e corte

aconselhável (5) escavar primeiro com o trado de

3 polegadas e depois com o trado de 4" ou trado

de 2"e a seguir de 3", visando diminuir a fricção e

a conseqüente vedação parcial das paredes internas

do furo.

O furo deve seguir um eixo vertical, para evitar o

surgimento de problemas no momento da condução

do teste. As lâminas cortantes ou as pontas do trado

devem fazer o corte com um diâmetro ligeiramente

superior ao do corpo deste para evitar o alisamento

e a conseqüente vedação das paredes do furo,

facilitando também os trabalhos de tradagens.

Devem ser empregados trados apropriados para

cada camada de solo a ser perfurada, existindo

trados para textura leve, média e pesada.

A terra deve ser disposta sobre a superfície do

terreno preferencialmente em camadas que

representem cada 30cm de escavação. Em seguida,

são anotadas a profundidade, a cor, a textura, a

consistência, presença de mosqueado e concre-

ções para cada camada, devendo ser registrada

qualquer informação julgada de importância para

a interpretação dos resultados a serem obtidos.

6. Condução do teste

Após a perfuração do furo de trado até a profun-

didade desejada e tendo descrito o perfil, deixa-

se que o nível de água dentro do poço equilibre

com o nível estático do lençol freático. Em solos

de média a alta condutividade hidráulica uma

espera de 10 a 30 minutos é suficiente. Para solos

com permeabilidade da ordem de 0,10 m/dia, são

necessárias algumas horas para o lençol atingir a

estabilização.

Quando muitos testes precisam ser feitos em uma

mesma área, é boa prática fazer-se a tradagem,

descrever o perfil, escarificar as paredes do furo,

se necessário, e a seguir drenar a água uma ou

duas vezes. Essa retirada da água tem como

finalidade reduzir uma possível obstrução parcial

dos poros das paredes do furo. A seguir trada-se

em outro ponto, seguindo-se o mesmo roteiro e

assim sucessivamente. Em outra etapa de serviço

conduz-se os testes.

Antes de remover a água do furo de trado, o

equipamento de medição deve ser instalado em

uma posição apropriada, devendo estar pronto para


117

que a bóia seja jogada no interior do furo o mais

rapidamente possível após a retirada da água. É

essencial diminuir ao máximo o espaço de tempo

entre a remoção da água e o início das leituras,

com fins de diminuir a influência da curvatura do

lençol nas imediações do furo, principalmente para

testes em camadas muito permeáveis (Figura 4).

Podem ser utilizados vários sistemas para medir a

velocidade de ascensão da água no furo de trado.

Apresenta-se 2 sistemas de condução, sendo que

a opção de escolha vai depender das condições

gerais de trabalho e facilidade de preparo do

material. Ambos apresentam vantagens e desvan-

tagens que devem ser consideradas.

6.1. Método que emprega trena de aço

É comumente utilizado no Reino dos Países Baixos.

Consiste de um suporte de ferro cilíndrico e

pontiagudo medindo em torno de 5Ocm de

comprimento por l,5cm de diâmetro que é

introduzido no solo próximo ao furo. Na extremida-

de superior deve ter uma fenda no sentido vertical

e um parafuso para prender a ponta do braço ajus-

tável que nela é introduzida no momento do teste.

O braço móvel desloca-se no sentido horizontal e

contém um encaixe para fixar o invólucro de uma

trena de aço e um orifício guia que ao mesmo

tempo serve de referência para as leituras e por

onde a trena passa. O braço deve ser de chapa

resistente com 25cm de comprimento por 2,5cm

de largura e aproximadamente 2mm de espessura.

Na ponta da trena é fixada uma bóia de frasco

plástico ou isopor com um peso na parte inferior,

a qual é jogada dentro do furo após a retirada da

água. A bóia deve ter a parte superior bem

abaulada para diminuir o atrito com o terreno

quando é elevada pela água. A medida que a trena

sobe, faz-se as leituras (fazendo marcas na trena

com caneta de ponta poroso, tinta lavável), fixando-

se previamente um intervalo de tempo.

Vantagens• É o método mais simples no que se refere ao

transporte do material e à instalação do teste.

Desvantagens• Em presença de ventos fortes o método é

problemático, o que pode ser evitado instalando

protetor de ventos;

• Para profundidades de testes abaixo de 2m da

superfície do terreno é pouco apropriado.

6.2. Método que utilizafita lisa para registro

É o sistema utilizado pelo U.S.Bureau of Recla-

mation. Consiste de tripés do tipo utilizado como

suporte de aparelhos de topografia. Uma tábua de

aproximadamente 30cm de comprimento por 10cm

de largura e 5cm de espessura é presa na mesa do

tripé por meio de um parafuso rosqueado situado

em uma de suas extremidades. Na outra extremi-

dade são feitas duas cavidades, sendo que uma

serve para fixar uma pequena roda de nylon que

pode ser do tipo usado em pés de cadeira, por sobre

a qual a fita se desloca, e a outra serve para

encaixar um cronômetro no momento do teste. A

fita deve ter no mínimo l,50m de comprimento e,

no máximo, 1cm de largura (o que também

depende da largura da roda de nylon), devendo o

material ser resistente e fácil de ser riscado.

Em uma das extremidades da fita é fixado um frasco

de plástico de 6 a 8cm de diâmetro por meio de

barbante ou fio de nylon. Este frasco funcionará

como bóia e deverá ter a forma cilíndrica e a parte

superior não angulosa. Esta forma é para diminuir

possível atrito do frasco bóia com as paredes do

furo à medida que esta se eleva movida pela

ascensão do lençol freático. A bóia deverá ser

ligeiramente mais pesada na sua parte inferior (o

que pode ser feito adicionando-se areia ou um

pouco de água no seu interior) ou ainda, da forma

permanente, com a fixação de um pouco de arga-

118


Fig. 4 - Desenho esquemático mostrando que o valor da condutividade hidráulica diminui a medida que o teste se

prolonga. Neste caso SDSDSDSDSDY = ¼ Yo.


119

massa para provocar a sua queda no furo sempre

em posição vertical. Na outra extremidade da fita

prende-se um contra-peso que pode ser idêntico

ao que serve de bóia, devendo no entanto ser

ligeiramente mais leve que este. Desta forma a

fita se mantém esticada durante todo o teste e ao

mesmo tempo fica sensível a qualquer movimento

da água no furo de trado.

As marcações na fita são feitas em relação a um

ponto fixo, situado na direção do suporte do eixo

da roda.

Vantagens:• os resultados são bastante precisos;

• pode ser utilizado para testes em camadas

profundas.

Desvantagens:• o material é mais difícil de ser transportado;

• é afetado por ventos, o que pode ser superado

com a instalação de quebra-ventos.

A Figura 5 mostra desenho esquemático do sistema.

Em ambos os métodos é, em geral, necessária a

atuação de dois homens experientes.

A confiabilidade dos resultados é maior quando

são utilizados, na computação da condutividade

hidráulica, resultados de leituras provenientes da

recuperação da altura da lâmina de água do poço

até a metade da altura original da água ou valor

H. Os intervalos de leituras dependem da permea-

bilidade da camada testada, geralmente variando

de 5 a 30 segundos.

Imediatamente após a retirada da água por uma

pessoa, a outra desloca rapidamente em movi-

mento horizontal a parte móvel do sistema medidor

para a direção do eixo do furo. Instantaneamente

a bóia é liberada, caindo no seu interior. Nesse

momento é feita a primeira leitura ao mesmo

tempo que se inicia a cronometragem. Em

camadas de baixa condutividade hidráulica estas

operações podem ser mais demoradas, podendo

inclusive ser feitas as leituras e anotações, por

um único operador. Para maior conveniência o

intervalo de leitura é previamente fixado, o que é

feito em função do conhecimento da camada a

ser testada. No fim de cada intervalo são feitas

marcas na trena ou fita, dependendo do sistema

de registro utilizado, até se observar que o intervalo

entre estas vão se tornando menores.

Em função deste encurtamento, que representa uma

redução da vazão de entrada de água no furo,

(Figura 4) suspende-se a tomada de leituras, dando

esta fase por encerrada. O inicio de redução do

intervalo entre as marcas coincide em geral com

uma altura de recuperação de água no furo

correspondente a aproximadamente 25% da altura

total da lâmina d'água removida, ou seja, se for

retirada uma lâmina de 40cm (Yo = 40), 25% da

altura total retirada corresponderá 10cm. As

anotações que vão até este ponto são consideradas

confiáveis. Esta faixa varia em função do diâmetro

efetivo do trado usado, sendo que para furos de

8cm de diâmetro esse valor pode ir a 30%,

enquanto que para diâmetros maiores que l2cm

essa altura deve ser menor que 25%. Na Figura 5

é apresentado desenho esquemático da zona de

teste.

Observa-se que geralmente há uma discrepância

do primeiro intervalo em relação aos demais após

a retirada da água do furo, sendo praticamente

inevitável porque a bóia ao cair provoca agitação

da água por certo período de tempo.

Caso sejam observados espaços irregulares durante

o período de leituras ou após o seu término, o teste

deve ser repetido, bastando para isso esperar que

o lençol freático se estabilize.

7. Cálculo da condutividade hidráulica

Tendo-se a profundidade total do furo (D) e a pro-

fundidade da barreira em relação à superfície do

terreno, obtém-se a profundidade da barreira em

relação ao fundo do furo (S), conforme Figura 6.

120


H = altura total do lençol - nível estático (cm).

C = profundidade total do furo.

Yo = lâmina de água que corresponde à distância entre a primeira marca feita com a bóia no nível

estático e à segunda marca do nível mínimo após remoção da água (cm).

Fig.5 - Desenho esquemático da zona de teste


121

Para o caso específico de estudos de camadas

ou horizontes de solo, barreira é toda camada que

restringe o movimento vertical da água no solo.

De acordo com o U.S.Bureau of Reclamation

(5),"barreira é toda camada cuja condutividade

hidráulica é igual ou inferior a 1/5 da condutivi-

dade hidráulica média das camadas superiores."

O U.S.Soil Conservation Service (4) assume que,

para que uma camada se constitua em barreira, a

sua condutividade hidráulica deve ser inferior a 1/

10 da condutividade hidráulica do material que

sobre esta se assenta. Van Beers (6) assume que

barreira é toda camada cuja permeabilidade se

situa em torno de 1/10 da permeabilidade das

camadas que a ela se sobrepõe.

Quando a seleção dos locais de condução de tes-

tes, feita com base nos estudos pedológicos e

geológicos da área, em geral a barreira já é

conhecida antes do teste. É no entanto necessário

fazer um furo de trado com fins de checagem,

quando houver indicação de que esta camada

encontra-se próxima daquela a ser testada. Quando

não se tem informações que possibilitem uma

estimativa da possível presença de barreira, deve-

se fazer um furo de trado que ultrapasse a

profundidade da camada a ser testada até no

mínimo de 0,5H.

Da condução do teste obtém-se os valores de altura

total da lâmina de água removida do furo (Yo) bem

como os valores das distâncias entre leituras, em

função de um tempo prefixado, que são anotados

na ficha de computação do teste.

Estima-se então o valor de DY, que em geral,

corresponde a 1/4 de Yo. Este valor é indicativo

do ponto onde os espaços entre as leituras

começam a se tornar mais próximos um do outro.

Toma-se um determinado número de espaços a

partir da primeira leitura ou marcação, que somados

resultem em um valor próximo do valor de DY

estimado. Assim obtém-se o DY medido e, como

conseqüência o valor de Dt que é a soma dos

intervalos de tempo entre as leituras. (ver Fig. 6)

A próxima etapa consiste em calcular os valores

de Y, Y/r e H/r. De posse destes valores e

conhecendo-se a distância do fundo do furo à

barreira, obtém-se diretamente a condutividade

hidráulica em metros por dia, empregando-se a

fórmula onde o valor da constante "C" é obtido

utilizando-se um dos nomogramas de Ernst

apresentado por Millar (3), para as condições S=0

ou S>1/2 H conforme Figuras 7 e 8. O valor de C

é uma função de Y, H, r e S.

Existem gráficos específicos preparados por Ernst

para furos de raio igual a 4 e 6cm e também para

as condições de S = O e S>1/2H (6). Estes não são

apresentados porque dificilmente trabalha-se com

trados que perfurem exatamente nesse diâmetro e

também porque os nomogramas apresentados

satisfazem plenamente.

O manual de drenagem do U.S.Bureau of Reclama-

tion (5) também apresenta nomogramas para

obtenção do valor C, que são 100 vezes maiores

que aqueles apresentados nos nomogramas de Ernst.

Dessa forma, a condutividade hidráulica é obtida

diretamente em pés/dia, quando o valor "C" é

multiplicado por , sendo y em pés e t em

segundos.

Apresenta-se, a título de ilustração, (Figura 9) um

modelo de ficha de computação utilizado pelo U.S.

Bureau of Reclamation. Nela são anotadas as

distâncias entre leituras e os tempos correspon-

dentes, ficando assim registradas todas as

informações.

A primeira leitura neste caso foi desprezada por

problemas de precisão de medição, devendo-se

evitar que isto aconteça.

Apresenta-se também ficha de computação da

condutividade hidráulica (Figura 6) contendo

valores obtidos em um teste realizado em material

de alta permeabilidade. A mesma ficha contém

desenho esquemático do teste.

122


FICHA DE CÁLCULO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICATeste de Furo de Trado em Presença de Lençol Freático

Projeto: J. Márcio ________ Data: __ / Junho / 86 Teste nº: 02Locação: 68m dreno noroeste e 3 m limite sudoesteExecutor : Manuel J. BatistaProfundidade da Barreira: ____desc. m

Fig. 6 - Ficha de campo para computação do valor K


123

Quando não existem nomogramas disponíveis,

podem ser usadas fórmulas para a computação

da condutividade hidráulica; entretanto, o emprego

dos nomogramas apresentados é mais prático do

que o cálculo feito através de fórmulas. Os

resultados obtidos com uso dos nomogramas são

também mais precisos, com uma margem de erro

de no máximo 5% enquanto que, com o uso de

fórmulas, este pode ser de até 20%, razão pela

qual a apresentação das fórmulas torna-se

dispensável.

Nas medições da altura da lâmina d'água (H) e do

raio do furo (r) devem ser tomados cuidados

especiais. Erros de 1 cm, no valor de H, quando

este for de 50cm (6) podem causar diferenças de

2% no valor da condutividade hidráulica (K). Para

o caso do raio do furo de trado, qualquer erro pode

ser bastante significativo, tendo em vista que dife-

rença de apenas 1 cm na medição pode causar

erros na obtenção do valor da condutividade

hidráulica da ordem de 20%.

8. Testes em diferentescamadas de um mesmo perfil

Muitas vezes é necessário obter-se a condutividade

hidráulica de diversas camadas de um mesmo

perfil. Com isso pode-se saber qual a variação de

permeabilidade em função da localização do teste

no perfil de solo, conduzindo-se o teste de furo de

trado em diferentes profundidades. No entanto,

para testes em camadas mais profundas, o método

de piezômetro se adapta melhor.

Os testes podem ser conduzidos a diferentes

profundidades e em um mesmo furo ou em furos

de trado diferentes, desde que bastante próximos.

Para testes em um mesmo furo (Figura 10), a

tradagem é inicialmente feita até uma distância

de no máximo 7,5 a 10 cm da camada imediata-

mente inferior. Conduzido o teste, o furo é então

perfurado até a próxima camada observando a

mesma distância e assim sucessivamente até a

última camada a ser testada.

A condutividade hidráulica é calculada para cada

camada em ordem de condução dos testes. A

condutividade hidráulica calculada para cada teste

consecutivo representaria um valor médio de con-

dutividade hidráulica de toda a camada, desde a

superfície estática do lençol até a profundidade

total do furo em cada teste. A permeabilidade de

cada camada individual ou de diferentes trechos de

uma mesma camada é obtida através da fórmula:

Kn.x= condutividade hidráulica a ser obtida - m/

dia;

Kn= condutividade hidráulica obtida na seqüência

de teste - m/dia;

dn= espessura da camada em ordem de condução

do teste - m;

Dn= profundidade total do teste em ordem de

condução, tomando como referência o nível

estático do lençol freático - m;

n = número do teste;

x = ordem de seqüência de testes.

Se for obtido algum resultado negativo, o teste

deve ser conduzido novamente. Se o fenômeno se

repetir, este teste então deverá ser substituído por

teste de piezômetro.

9. Limitações quanto ao uso do teste

Para camadas sob condições artesianas os

resultados não são validos.

O resultado pode ser inteiramente mascarado se

na camada testada houver um horizonte de

material arenoso incrustado.

Não pode ser conduzido se o lençol freático estiver

no mesmo nível do terreno ou superior a este.

Em camadas profundas o teste é muito difícil de

ser conduzido, como por exemplo, camadas a

6,0m.

124


Em camadas formadas de material rochoso ou

cascalhento, o teste é impraticável, devido às

dificuldades de tradagem e a obtenção de um furo

de diâmetro uniforme.

10. Conclusões

O teste fornece valores bastante confiáveis da

condutividade hidráulica lateral do solo, sendo a

maneira mais adequada de se obter estes valores

para camadas de solo em presença de lençol

freático e situadas em profundidades menores que

6,0m.

É mais comumente empregado para obtenção do

valor "K" em camadas situadas em torno de l,5m.

É utilizado em praticamente todo estudo de

drenagem subterrânea a nível de implantação de

drenos, sendo o teste mais importante para este

fim. Em estudos a nível de viabilidade de implan-

tação de projeto de irrigação e drenagem é também

bastante importante.

O equipamento utilizado na sua condução é

bastante prático, simples e de baixo custo.

Dependendo do material a ser testado, uma equipe

de 2 homens pode preparar o furo de trado,

descrever o perfil, conduzir o teste e computar o

valor da condutividade hidráulica em período

inferior a uma hora.

O número de testes a serem conduzidos em uma

área vai depender das condições pedológicas e

geológicas desta, bem como do nível de estudo

requerido.

É importante que sejam obtidos valores médios

representativos da condutividade hidráulica dos

diversos tipos de solo ou camadas de solo de uma

área, tendo em vista que os valores podem variar

muito, mesmo para pontos situados próximos uns

dos outros em uma mesma camada. É essencial

não se basear em valores pontuais, mas em valores

médios de condutividade hidráulica.


125

Fig.7 - Nomograma para obtenção do valor C para cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol

freático.

126


Fig. 8 - Nomograma para obtenção do valor C para cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol

freático


127

FURO NÚMERO E-4 LOCAL: Sample Farm

EXECUTOR: A.P.B. DATA: 08 outubro de 1974

FURO COM TELA X SEM TELA DIÂMETRO DO FURO 4 POLEGADAS

0 - 11 pés - Marrom claro, franco arenoso (SL),friável, não plástico, granular. úmido até 5 pés.Tudo indica que possui boa condutividadehidráulica.

0 - 12 pés - Argila cinza azulada, (C) plástico, sem

estrutura. Tudo indica que é impedimento.

TEMPO Dt Yn Dy SEGUNDOS

0 - - - 13 13 3,15 Yo

23 10 3,04 0,11

33 10 2,93 0,11

43 10 2,82 0,11

53 10 2,70 0,12

63 10 2,59 0,11

0,8Yo 73 10 2,49 0,10

83 10 2.40 0,09

93 10 2,31 0,09

Yn = = 2,82 pés

DY = = 0,11 pés

Dt = 10 segundos

Hr

= = 25,15

Ynr

= = 16,89

C = 390 ( do nomograma )

K = C = 4,3 pés/dia

NOTA: A primeira leitura foi desprezada por problemas de medição

r=0,167 pés

D=9,0 pés

W=4,8 pés

H=4,2 pés

Yo=3,15 pés

0,8Yo=2,52 pés

Fig. 9 - Dados e computação de condutividade hidráulica em teste de furo de trado em presença de lençol

freático, segundo o U.S.Bureau.

128


Fig. 10 - Exemplo de cálculo da condutividade hidráulica de camadas específicas de solo, segundo o U.S.Bureau

of Reclamation. Os valores são apresentados nas unidades originais.


129

Bibliografia

1 - BATISTA, Manuel de Jesus. Teste de furo detrado em ausência de lençol freático.Brasília: CODEVASF, 1981. 37p. il.

2 - DE BOER, Darrell W. Comparison of three field

methods for determining saturated hydraulic

conductivity. Transactions of the ASAE.

Local, v.22, n.3, p.569-572, may/june 1979.

3 - MILLAR, Agustín A. Drenagem de terrasagrícolas; princípios, pesquisas e cálculos.Petrolina: SUDENE, 1974. v. 1. il. (IICA.

Publicações miscelâneas, 124).

4 - U.S.DEPARTAMENT OF AGRICULTURE. Soil

Conservation Service. Drainage of agricul-tural land. Washington: 1971. 1v. il.

(National engineering handbook, section 16).

5 - U.S.DEPARTAMENT OF THE INTERIOR. Bureau

of Reclamation. Drainage Manual; a waterresources technical publication. Wa-

shington: 1978 - 286 p. il.

6 - VAN BEERS, W.F.J. The auger hole method; afield measurement of the hydraulic con-ductivity of the soil below water table.Holland: International Institute for Land

Reclamation and Improvement, 1970. 31p.

il. (Bulletin, 1).

7 - WINGER, Jr., R.J., LUTHIN, J.N. Guide forinvestigation of subsurface drainage pro-blems on irrigated lands. Michigan:

American Society of Agricultural Engineers,

S.D. 1 v. il. (Special publication Sp - 04 -

66).

8 - WINGER, Jr., R.J. In place permeability testsused for subsurface drainage investigations.Denver, Colorado: Division of Drainage and

Groundwater Engineering, 1965. l v. il.

130


método são somente menores em cerca de 15%.

Para se obter um valor mais representativo é

recomendável realizar o teste dentro de uma única

camada de solo de cada vez, o que nem sempre é

possível quando as camadas são delgadas.

Com base nos valores obtidos por meio do teste

pode-se também identificar presença de barreira.

Em estudos de drenagem subterrânea assume-

se, em geral, que barreira é toda camada cuja

condutividade hidráulica é igual ou inferior a 1/10

da condutividade hidráulica média das camadas

superiores.

Para a condução do teste são empregados trados

tipo holandês ou caneco, válvula reguladora de

fluxo, reservatórios para abastecimento e

transporte de água e viatura tipo pick-up.

Na computação dos valores de condutividade

hidráulica podem ser utilizadas fórmulas, ou

nomógrafos, obtendo-se os valores em litros por

hora ou em metros cúbicos por dia.

O período de condução do teste é de no mínimo

06 (seis) horas, considerando-se que deve ser

alcançado o estado de saturação do solo nas

imediações da zona testada.

2. Escolha de locais de execuçãodos testes

Os testes são conduzidos em áreas que possuam

condições pobres de drenagem interna ou

suspeitas de virem a apresentar, no futuro,

problemas de drenagem, provocados pela prática

da irrigação.

No estudo de uma área faz-se a seleção das

12. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA –TESTE DE FURO DE TRADO EMAUSÊNCIA DE LENÇOL FREÁTICO

12.1. MÉTODO DE WINGER

1. Introdução

O teste foi desenvolvido por Winger (3) para ser

conduzido em camadas de solo situadas na

ausência de lençol freático. É empregado em

estudos a nível de projeto de drenagem subterrânea

e em estudos de drenagem para classificação de

terras para irrigação.

Mede a condutividade hidráulica horizontal da

camada de solo testada. Os resultados são válidos

para o fluxo da água após ser atingido o estado de

saturação. Os valores de condutividade hidráulica

"k" são utilizados principalmente para cálculo do

espaçamento entre drenos; podem também ser

importantes para estudos de classificação de terras

para irrigação, onde analisados em conjunto com

outros fatores, auxiliam na definição das classes

de terra.

O teste é conduzido dentro de um furo de trado,

sendo fixada, na profundidade desejada, uma válvula

conectada com um reservatório calibrado, onde o

volume de água consumido é medido.

Quando conduzido em zona do perfil, onde existir

mais de uma camada de solo, mede a condu-

tividade hidráulica de toda a zona testada, porém

o resultado obtido reflete, principalmente, a

condutividade hidráulica da camada mais

permeável. Segundo De Boer (1) dados experi-

mentais mostram que os valores médios de

condutividade hidráulica obtidos por este método

são 47% inferiores aos valores obtidos com o teste

de furo de trado de presença de lençol freático.

Segundo Winger (1), os valores médios de

condutividade hidráulica obtidos através deste

Condutividade Hidráulica -testes de furo de trado em ausência de lençol freático

131

camadas de solo cuja condutividade hidráulica se

deseja obter. Essa escolha é a princípio feita em

escritório, com base nas descrições de perfis

provenientes de estudos de solo, devendo ser

também levadas em consideração as condições

de acesso e distâncias aos cursos de água ou

pontos de abastecimento.

Em mapas topográficos, ou mesmo em aerofoto-

grafias da área, marcam-se "a priori", os locais de

possíveis testes. Uma seleção final é geralmente

feita "in-loco".

É sempre interessante o conhecimento da

disposição das camadas superficiais da área do

trabalho, porque as camadas a serem testadas

podem apresentar-se onduladas e, então, caso isto

aconteça, pode-se localizar os testes em pontos

onde os horizontes do solo, a serem testados,

apresentem profundidades e espessuras mais

convenientes.

Locais de fácil acesso devem ser preferidos, devido

a necessidade de se transportar todo o material e

água para o local escolhido. No mínimo é

necessário que haja acesso para uma pick-up.

3. Número de testes

O número de testes vai depender principalmente

do nível de estudos, das dimensões do projeto e

das dimensões de cada unidade de solo dentro do

projeto.

Deve-se fazer, de um modo geral, dois a três testes

com repetição, para cada camada ou horizonte de

solo a ser estudado.

A nível de projeto executivo, é recomendável

conduzir de 2 a 3 testes para cada 5 a 25 hectares,

o que vai depender também da extensão da área e

da uniformidade das unidades de solo.

Em solos aluvionais geralmente é necessária a

condução de um maior número de testes em

função do grande número e variação das camadas

do solo.

Na definição do número de testes o mais

importante é a experiência do técnico de drenagem

e o conhecimento dos solos da área.

4. Material Necessário

É necessário contar-se com uma quantidade

apreciável de material, conforme segue:

Para perfuração do furo de trado

e descrição do perfil

• enxada para limpar a área;

• trados para solos de textura leve, média ou

pesada; deve-se contar com trados preferencialmente

de 3 a 4" de diâmetro;

• manivela ou haste de trado;

• extensões de 1,0 m;

• martelo de borracha;

• sacos plásticos e etiquetas, caso haja

necessidade de coletar amostras;

• prancheta escolar e ficha de descrição do perfil.

Para condução do teste

• Escarificador para eliminar compactação e

superfícies que se tornem lisas devido aos

movimentos do trado, o que prejudica a penetração

normal da água nos poros.

• Capa protetora, do mesmo tipo indicado para o

caso anterior, para testes a serem realizados em

camadas de solo instáveis, o que ocorre principalmente

em solos siltosos, solos de textura arenosa fina e

solos com predominância de argila do tipo

montmorilonita, como é o caso dos vertissolos. O

filtro serve para evitar o desmoronamento da parede

do furo de trado com a conseqüente alteração do

diâmetro interno desta.

Para testes em camadas instáveis, abre-se o furo

com trado de 4 polegadas e usa-se capa de 3

polegadas, enchendo-se o espaço situado entre

o furo e o cilindro com areia grossa lavada. Com

isso consegue-se manter a cavidade original do

132


• Mangueiras de plástico flexível, de aproxima-

damente 6,0 m de comprimento e de 1,0 a 1,5

polegadas de diâmetro interno, para abastecer de

água os tambores a serem usados no teste.

• Vasilhames com capacidade para conter de 50 a

200 litros de água.

Pode-se usar um único tanque alimentador, como

também, conectar dois deles para serem usados

em conjunto, conforme Figura 2. Quando o

consumo de água é grande, o uso de dois

vasilhames ao mesmo tempo facilita a obtenção

de uma descarga contínua. Neste caso, antes de

completar o volume de um deles (zerar), deve-se

tomar nota do volume gasto e, ao mesmo tempo

em que o registro de um tambor é fechado, o

registro do outro é aberto.

furo do trado.

O uso de capa protetora pode ser substituído, e

com grande vantagem de ordem prática, principal-

mente quando se trabalha com camadas de solo

de baixa condutividade hidráulica, pelo enchimento

do furo de trado, até a parte superior da vávula

reguladora de fluxo da água, com areia grossa

lavada ou cascalho fino, conforme Figura 1. A areia

é colocada no furo até atingir a altura definida para

a bóia, que a seguir é fixada no ponto

predeterminado e coberta com o mesmo tipo de

areia.

• Estopa para ser colocada no fundo do furo e

pressionada (socada) para evitar a formação de

suspensões ao colocar-se água no furo, quando a

água for inicialmente liberada.

• Uma pick-up munida de vasilhames para o

transporte de água.

Fig. 1 - Esquema de teste onde é utilizada areia para manter a parede do furo estável.


133

A conexão entre vasilhames é feita por meio de

um "T" de ½" munido de bicos de torneira de jardim,

de preferência de metal, nas quais conectam-se

as mangueiras.

• Uma válvula com bóia para regular o fluxo de

água e manter seu nível constante no interior do

furo de trado.

A válvula deve se ajustar, com folga, ao furo de

trado, fornecer a vazão necessária, e controlar o

nível de água.

É fixada e mantida na altura desejada através de

arame ou barbante preso a um suporte atravessado

na "boca do furo" – pedaço de pau roliço e fino de

1,0 a 1,5 cm de diâmetro.

• Relógio para medir os intervalos de leitura.

• Trena de aço para medir a profundidade do furo e

a altura da lâmina de água neste.

• Ficha de anotação e computação do teste.

• Lanterna para eventuais necessidades de

observações no interior do furo e possíveis leituras

noturnas.

• Varetas de vergalhão enferrujado, de preferência,

para medir, com maior precisão, a altura da lâmina

de água.

• Tubo plástico incolor para conectar o tambor à

bóia, devendo ser de ½ polegada de diâmetro

interno.

• "T" de ½ polegada com três nipes e três pontas

Fig. 2 - Desenho esquemático de um teste onde são usados dois tambores e "T" para conexão.

134


de torneira de jardim.

• Um nível de pedreiro para nivelamento aproximado

dos tambores.

• Barbante forte e que não seja de material sintético,

para prender o suporte da bóias à tábua que fica

na "boca do furo" e para vedar as uniões dos tubos

de pvc flexível com o tambor e bóia carburador.

Deve ser usado preferencialmente molhado.

• Fita crepe.

• Um funil bastante grande e um balde de 20 litros

de capacidade podem ser úteis no caso de haver

dificuldades para encher totalmente os tambores

por gravidade.

5. Preparo do tambor calibrado

A um vasilhame de plástico de 50 ou 100litros de

capacidade é fixada uma fita crepe. Na parte

externa e sobrepondo a fita ajusta-se, como visor,

um tubo comunicante de material plástico flexível

e transparente, de ¼ de polegada de diâmetro

interno, que se comunica com a parte interna do

tambor, tendo uma das pontas presa a uma vareta

de vergalhão ou qualquer material pesado, que

mantenha a ponta da mangueira amarrada próxima

do fundo do vasilhame.

Para a sua calibragem o vasilhame é colocado

sobre uma mesa, onde deve ser nivelado. A seguir

enche-se totalmente o vasilhame, o qual deve ser

mantido nivelado. Em um determinado ponto da

parte superior do mesmo, marca-se na fita o ponto

"ZERO" com um lápis preto. Daí em diante, com o

emprego de uma proveta ou um frasco tarado,

retira-se a água de 250 em 250 mililitros, até

que o vasilhame fique completamente calibrado.

Daí a mangueira ascende esticada margeando a

fita crepe onde é a seguir feita a calibragem. Neste

caso o vasilhame abastece o teste por meio de

água sifonada, com uso de mangueira de ½

polegada, sendo dispensada a fixação de torneira

ao mesmo, conforme Figura 4.

A mangueira, de 1/2", que abastece o teste é

mantida no interior do vasilhame preferencialmente

com o uso de vergalhão de 4,2 mm, amarrada

com uso de barbante.

6. Preparo da válvulareguladora do fluxo de água

Uma maneira simples e prática de preparar uma

bóia para teste de furo de trado, consiste do

seguinte material:

a) um pedaço de tubo de plástico, DN 50, tipo

esgoto, de pvc rígido e parede delgada, com 15 a

20 cm de comprimento;

b) dois tampões de pvc rígido, DN 50.

c) uma válvula completa, de ½ polegada, do tipo

usado em caixa d’água doméstica;

d) um bico de torneira de jardim de metal.

• Perfura-se um dos tampões de pvc e a ele fixa-

se a válvula de ½ polegada;

• o segundo tampão é perfurado com broca fina,

permanecendo com aspecto de chuveiro, sendo a

seguir fixado ao tubo;

• o braço ou alavanca de bóia é cortado e fixado,

em linha, com parte móvel da bóia.

O conjunto deve ser ajustado para que o curso da

parte móvel da válvula seja suficiente para liberar o

máximo de água sem sair da cavidade guia.

A operação seguinte consiste em fechar o conjunto,

encaixando-se primeiro a parte móvel da válvula,

para depois ajustar-se a parte que confina a bóia.

Para evitar-se que o conjunto se solte, usa-se um

parafuso próprio para unir chapas de ferro. Na tampa

superior é fixada uma alça para pendurar o conjunto

dentro do furo de trado. Ao conjunto fixa-se um

bico de torneira de jardim de ½" , conforme Figura 5.


135

7. Condução do teste

Dois homens são suficientes para instalar e

conduzir o teste. De preferência, o furo deve

primeiro ser escavado com um trado manual de 3

polegadas sendo, a seguir, alargado com outro de

diâmetro um pouco maior, devendo ser atingida a

profundidade predeterminada para o teste. É feita

a descrição do perfil, dando ênfase à cor, textura,

estrutura, mosqueado, presença de concreções e

consistência. Essas informações auxiliam, em

muito, na interpretação dos resultados obtidos

pelos testes.

Depois de feito o furo de trado até a profundidade

desejada, este deve ser escarificado, na zona do

teste, para minorar os efeitos de compactação e

alisamento da parede pelo trado. Em solos de

textura leve bem como em solos de textura média,

pouco adensados e cujo teor de umidade seja

inferior a capacidade de campo, o uso de

escarificador é dispensável. Depois do furo

escarificado, coloca-se na sua parte inferior um

pouco de estopa para proteger o solo do impacto

da água e assim evitar a formação de suspensões.

Estando o furo de trado pronto para o teste,

procede-se da seguinte forma:

• Solos estáveis

Fig. 4 - Esquema do tambor calibrado sem uso de

régua fixa e torneira.

A válvula é pendurada na posição desejada e

conectada, por meio de tubo plástico flexível de

1/2", ao tambor previamente calibrado, o qual deve

ter sido nivelado grosseiramente e ter o seu volume

de água conhecido.

• Solos instáveis

a - Emprego de tela e areia como forma de proteção

da geometria do furo.

Coloca-se a tela no interior do furo e, então,

preenche-se o espaço entre este e a parede do

furo com areia grossa lavada e, a seguir, procede-

se da mesma forma anteriormente citada.

b - Emprego somente de areia como forma de

proteção da geometria do furo.

Fixa-se a válvula na posição desejada e a seguir

preenche-se toda a zona do teste com areia grossa

peneirada e lavada, ao mesmo tempo em que é

feita uma pequena compactação da areia.

Procede-se assim até cobrir a bóia quase que

totalmente.

O furo deve, então, ser cheio de água até o ponto

onde a válvula mantenha um fluxo de água

constante.

Logo que a válvula indicar que a lâmina de água

atingiu o equilíbrio entre a recarga e a infiltração

checa-se a altura da mesma e, caso esta esteja

mais ou menos no ponto desejado, anota-se a

data, hora e, então, faz-se a primeira leitura do

volume consumido em litros. Toma-se em seguida

a temperatura da água e dá-se o teste por iniciado.

Se o nível de água no furo estiver fora do desejado,

faz-se o ajuste necessário alterando a posição da

válvula para o ponto pré-determinado.

Depois de iniciado o teste cobre-se a "boca do

furo" para evitar a penetração de quaisquer objetos

ou animais.

136


O tanque alimentador deve ser checado e o volume

de água completado sempre que necessário.

Em uma ficha de "leitura do teste" deve-se anotar

as leituras feitas de modo que seja obtido o volume

de água consumido em litros, para cada intervalo

de leitura em horas. Os intervalos de leitura são

determinados em função do material testado,

podendo variar de 15 minutos a algumas horas. O

importante é que sejam tomadas leituras que

apresentem valores mais ou menos constantes

após a saturação.

Fig. 5 - Desenho esquemático de conjunto regulador de fluxo (bóia). A) Em perspectiva, tampa de pvc rígido

de 50 mm com válvula de ½" de metal do tipo usado em caixa d’água doméstica. Do lado oposto fica um bico

de torneira de jardim; b) Em corte, parte vedante da válvula e bóia preparada de isopor, conforme a figura; c)

Planta de parte inferior do conjunto mostrando as perfurações de saída da água; d) Corte do conjunto

mostrando todas as partes.


137

Como K = c x q temos:

K ( m/dia ) = 0,0039 X q X [ Ln (h / r) - 0,31 ] / h2

Condição II

onde:

h = altura da lâmina de água no furo de trado (m);

r = raio do furo (m);

q = volume de água consumido no período (l/h)

• Uso de nomógrafo

São apresentados 2 nomógrafos, conforme Figuras

9 e 10, que permitem obter os valores de

condutividade hidráulica "K" para as condições I e

II. Basta então estar de posse dos valores de "Q",

"h/r" e "h", para obter-se o valor da Condutividade

Hidráulica "k" em "cm/h", que multiplicado por 0,24

resulta no valor "k" em m/dia.

Na Tabela 1, em anexo, apresenta-se ficha com

resultado de teste conduzido, para fins de

classificação de terras para irrigação no município

de Jequitaí, Estado de Minas Gerais.

8. Cálculo dacondutividade hidráulica

Antes de usar fórmulas ou nomógrafos para o

cálculo da condutividade hidráulica, é preciso saber

qual a profundidade da barreira ou lençol freático,

conforme ilustrado através da Figura 8. A barreira

formada, neste caso, pode ser de material rochoso,

camada de textura pesada, camada adensada ou

camada de material cimentado.

De posse deste dado pode-se definir a condição

do teste para efeito de cálculo da condutividade

hidráulica, ou seja:

Condição I: Tu > 3h e Condição II: Tu h≤ 3 , sendo

"Tu" a distância que vai do fundo do furo de trado

ao lençol freático ou a barreira (m).

Emprego de Fórmulas

Condição I

Como a vazão "q" é obtida em litros por hora,

conforme leitura no tambor, esta tem que ser

transformada em metros cúbicos por minuto para

ser usada na fórmula. Para essa conversão, basta

multiplicar o valor de "q" por 1,68 x 10 -5.

q (m3 / min) = q (l / h) X 10 -5

O valor de " C " pode ser calculado pela fórmula:

C = 1440{[ Ln (h / r) - 0,31 ] / (6,28 X h2)}

Fig. 6 - Desenho esquemático do fluxo depois da saturação na zona do teste.

138


Fig. 7 - Teste em operação com tambor alimentador e válvula.


139

9. Cálculo da vazão ajustada

Para o cálculo da vazão ajustada, é feita a correção

das viscosidades, conforme tabela 2, sendo os

ajuste feitos em função da viscosidade da água na

primeira leitura, após a estabilização aparente do

teste. Valores de viscosidade para temperaturas

da água de 0 a 37oC podem ser obtidas através da

tabela 3.

10. Limitações quanto ao uso desteteste

Uma das principais limitações diz respeito ao

tempo empregado na sua execução que é de

aproximadamente 12 horas e, também, à grande

quantidade de material usado. Um volume

apreciável de água é também requerido, quando

se trabalha em solos de textura mais leve, bem

estruturado e pouco compactado.

Quando à zona do teste contém alta percentagem

de sódio, a água a ser usada deve conter 1.500 a

2.000 ppm de sais, preferivelmente sais de cálcio.

Em solos cascalhentos há dificuldade de se obter

uma superfície regular da parede ou diâmetro regular.

A relação h/r deve ser igual ou superior a 10 (dez).

O teste não deve ser conduzido próximo a áreas

de formigueiro ativos, do tipo saúva, ou mesmo

extintos, devido a riscos de cortar galeria sem que

se perceba, e então obter-se valores irreais.

11. Conclusões

O teste mede a condutividade hidráulica horizontal

de camadas situadas acima do lençol freático,

podendo substituir o teste de furo de trado em


Em solos formados por várias camadas, pode ser

usado para obter a condutividade hidráulica de cada

uma delas.

O número de testes por área depende dos tipos

de solos encontrados, suas extensões e do nível

de investigação desejado.

Cond. II:Tu≤3hCond. I:Tu>3h

Tu

140


INICIAL FINAL Tempo LEITURA Vol. Temp. Vazão Visc. Vazão K

(litros) Água Ajust.

Data Hora Data Hora Horas Inicial Final (1) (ºC) (1/h) (Cent.) (1/h) (m/dia)

06/09 16:45 06/09 17:45 1,0 0,00 29,25 29,25 28,5 29,25 - - -

06/09 17:45 06/09 18:45 1,0 29,25 44,00 14,75 28,0 14,75 - - -

06/09 18:45 06/09 19:45 1,0 44,00 59,00 15,00 27,0 15,00 - - -

06/09 19:45 06/09 20:45 1,0 59,00 72,75 13,75 27,0 13,75 0,8545 13,75 -

06/09 20:45 06/09 21:45 1,0 72,75 85,75 13,00 27,0 13,00 0,8545 13,00 -

06/09 21:45 06/09 22:45 1,0 0,00 13,75 13,75 26,0 13,75 0,8737 13,75 0,19

Obs.: O teste foi realizado em uma camada situada entre 110 e 230 cm de profundidade,

apresentando textura franco argilosa. Mosqueado fraco a partir de 270 cm.

Presença de concreções ferruginosas leves.

Tabela 1 - Resultados de Teste de Furo de Trado em Ausência de LençolFreático

PROJETO DV/J - LOCAÇÃO: 20m Oeste de T5

D = Profundidade Total do Furo - 2,30m

r = Raio do Furo - 5,8cm

h = Altura da Camada de Água - 75,0cm

Relação h / r = 75,0 / 5,8 = 12,5

FURO TP4 - DATA: 06.02.72 -

EXECUTOR: M. BATISTA

Tu= Distância da Superfície da Água ao Lençol Freático ou à

Camada Impermeável: desconhecida m.

Distância da Superfície do terreno ao Lençol Freático ou à

Camada Impermeável: desconhecida m.

Tabela 2 -

Vazão ajustada em função da viscosidde da água na primeira leitura após a

estabilização.

Q(1/h) TEMP. ÁGUA (ºC) VISCOSIDADE Q. AJUST.(l/h)

DA ÁGUA (CENTIPOISE)

14,25 19,0 1,0299 14,25

14,97 23,0 0,9358 13,60

15,63 25,0 0,8937 13,58

Q. AJUSTADO = 14,97 × 0,9358 / 1,0299 = 13,60 l / h

Q. AJUSTADO = 15,63 × 0,8937 / 1,0299 = 13,58 l / h


141

Tabela 3 -Valores da viscosidade de águapara temperaturas em graus centígradose Farenheit. (*)

TEMP.ºC TEMP.ºF VISCOSIDADE TEMP.ºC TEMP.ºF VISCOSIDADE

0 32,0 1,7921 20 68,0 1,0050

1 33,8 1,7313 21 69,8 0,9810

2 35,6 1,6728 22 71,6 0,9579

3 37,4 1,6191 23 73,4 0,9358

4 39,2 1,5374 24 75,2 0,9142

5 41,0 1,5188 25 77,0 0,8937

6 42,8 1,4728 26 78,8 0,8737

7 44,6 1,4284 27 80,6 0,8545

8 46,4 1,3860 28 82,4 0,8360

9 48,2 1,3462 29 84,2 0,8180

10 50,0 1,3077 30 86,0 0,8007

11 51,8 1,2713 31 87,8 0,7840

12 53,6 1,2363 32 89,6 0,7679

13 55,4 1,2028 33 91,4 0,7523

14 57,2 1,1709 34 93,2 0,7371

15 59,0 1,1404 35 95,0 0,7225

16 60,8 1,1111 36 96,8 0,7085

17 62,6 1,0828 37 98,6 0,6947

18 64,4 1,0559

19 66,2 1,0299

(*) Notas da aula - de acordo com Binghan e Jackson, Bull. Bur. Stds. 14, 75 (1918).

142


Fig. 9 - Nomógrafo para determinação da condutividade hidráulica em testes de furo de trado em ausência

de lençol freático, segundo Raymond A. Winger do U.S. Bureau of Reclamation


143

Fig. 10 - Nomógrafo para determinação da condutividade hidráulica em testes de furo de trado em ausência

de lençol freático, segundo Raymond A. Winger do U.S. Bureau of Reclamation

144


12.2 . MÉTODO DE PORCHET

O teste de Porchet mede a condutividade

hidráulica, no campo, em ausência de lençol

freático. Consiste em fazer um furo de trado, até

penetrar o suficiente na camada a ser testada, adi-

cionar água e medir o rebaixamento do seu nível

no furo.

Da mesma forma que o teste desenvolvido por

Winger, permite determinar os valores de

condutividade hidráulica de camadas distintas de

um mesmo solo, bastando para isso aprofundar o

furo de trado sucessivamente, limitando-se a

interromper o mesmo dentro do estrato que se

queira estudar. As medições em diferentes

camadas de solo podem também ser feitas em

furos distintos e que se situem próximos.

Para se obter valores de condutividade hidráulica

mais próximos do real e portanto, mais confiáveis,

faz-se necessário um pré-umedecimento do solo

no local do furo, através da adição de água a este,

para que o teor de umidade atinja ou se aproxime

da saturação, para que as forças de tensão nas

proximidades do furo sejam anuladas ou

minimizadas.

O equipamento utilizado na medição do rebaixa-

mento do nível de água pode ser o mesmo descrito

anteriormente para o teste de furo de trado em

presença de lençol freático, composto de suporte,

trena e boia.

A dedução da fórmula de cálculo da condutividade

hidráulica é feita tomando como base a fórmula de

Darcy para fluxo em meio saturado onde: Q = K i

A, sendo:

Q = vazão; K = condutividade hidráulica; i =

gradiente hidráulico e A = área de fluxo.

O método, também chamado de inverso do auger-

hole, considera que o gradiente hidráulico se

iguala à unidade, quando o solo atingir o estado

de saturação ou próximo deste, o que resulta em

Q = K A, sendo a área do fluxo do furo de trado

dada pela equação A = 2prh+pr2 , onde r = raio do

furo de trado e h = altura de lâmina de água.

Tem-se então Q = K(2prh+pr2) ou

Q = 2pKr(h + r/2)

Ao mesmo tempo tem-se que a vazão no furo de

trado Q = -pr2dh/dt; igualando as duas expressões

obtém-se:

2pkr (h + r/2) = - pr2dh

dt ou

2pkrdt = - pr2

Integrando-se os dois lados resulta:

2k (tn-to) = -r [Ln(ht + r/2) - Ln (ho + r/2)]

K =

Como Lnx = 2,3 Log. x, tem-se:

K rLog h r Log h r

t tt

n

=+ − +

−115

2 20

0

,( / ) ( / )

onde: k = condutividade hidráulica – cm/s

r = raio do furo de trado – cm

ho = altura inicial do nível de água – cm

ht = altura do nível d’água correspondente

ao tempo tn – cm

tn = tempo correspondente a altura do

nível d’água ht - s .

to = tempo correspondente ao início do

teste – s

Utilizando-se papel semi-log e plotando-se ht + r/

2 no eixo “y” e o tempo no “x”, deve-se obter uma

linha reta, cuja inclinação é dada pela expressão:

ou K = 1,15 r tan a = (expresso em cm/s).

O furo de trado é enchido com água e deixado

drenar livremente, o que deve ser feito por muitas

vezes, até que o solo, nas imediações do furo,

fique úmido o suficiente para que os valores de

infiltração se tornem relativamente constantes.


145

A seguir são medidos valores de rebaixamento da

lâmina de água (h+r/2) e os tempos correspon-

dentes, que são plotados em papel semi-log, no

que o gráfico deve resultar em uma linha reta. Caso

seja obtida uma linha curva, deve-se dar continui-

dade ao processo de umedecimento e plotagem

dos dados obtidos, até que o resultado seja

satisfatório.Calcula-se então a condutividade

hidráulica da camada testada, utilizando-se a

equação acima men-cionada, ajustada para

fornecer valores da condutividade hidráulica em m/

dia, podendo-se trabalhar com logarítimo de base

decimal ou neperiano, logo:

ou

O teste de Porchet, quando comparado com o

teste de furo de trado em ausência de lençol

freático, desenvolvido por Winger, é prático e

simples de ser conduzido, ao mesmo tempo em

que reduz drasticamente o consumo de água, bem

como a quantidade de material necessário para a

sua condução.

Para facilitar o processo de pré-umedecimento

da zona a ser testada, utiliza-se válvula de nível

semelhante àquela utilizada no teste de furo de

trado em ausência de lençol freático, que se

adeqüe a furo de trado de 3”; na sua confecção

é usado tubo de pvc rígido, tipo esgoto, DN 50 e

reservatório para abastecimento de água. Após a

pré-saturação, remove-se a válvula e utiliza-se o

equipamento medidor do rebaixamento do nível da

água. O período de pré-umedecimento depende

do tipo de camada de solo no que se refere a

textura, estrutura e consistência. Para solo de

textura arenosa, muito permeável, um período de

1/2 hora ou inferior, pode ser suficiente enquanto

que para solos de textura argilosa pouco permeável

esse período pode ser superior a 1 dia luz.

O exemplo na tabela a seguir mostra dados de

um teste, conforme Oosterban(3) onde o valor da

condutividade hidráulica encontrado, para r = 4cm

e ho= 18cm foi de 0,55 m/dia.

t Ht* h

tht + r/2

0 71 19 21

140 72 18 20

300 73 17 19

500 74 16 18

650 75 15 17

900 76 14 16

*Distância da lâmina de água em relação à

referência.

Os dados provenientes da tabela acima foram

plotados, conforme a figura 1 abaixo, o que resultou

em uma relação linear entre os valores de ht+ r/2,

em centímetros e o tempo em segundos.

ht + r/2 = cm

tempo=s

Fig. 1 - Medidas de leituras do rebaixamento do nível

de água plotados em função do tempo.

Foi então calculada a condutividade hidráulica

utilizando-se a fórmula:

onde:

to = 140s; h

o + r/2 = 20 cm e ln (ho + r/2) = 2,996.

tn = 650s; h

t + r/2 = 17 cm e ln (ht + r/2) = 2,833,

o que resultou em K = 0,55 m/dia.

146


Teste conduzido em solo de textura arenosa franca

do Projeto de Irrigação Rodelas R 4/5, lote 138-

BA, após um pré-umedecimento, resultou na

obtenção de K = 6,4 m/dia, tendo como base os

dados abaixo apresentados; valor idêntico foi

obtido através de teste de furo de trado em


r = 4,0

to = 0

tn = 300 s

ho = 80 cm

ht = 25 cm

/dia

É apresentada, conforme a figura 02, ficha de teste

conduzido no projeto Nupeba - CODEVASF -

Barreiras, BA

TESTE DE CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM AUSÊNCIA DE LENÇOLFREÁTICO

(MÉTODO DE PORCHET)


147

Há que se considerar que os valores de conduti-

vidade hidráulica obtidos através deste método são

aproximados, pelo fato de ter sido assumido na

sua concepção que o gradiente hidráulico é

unitário, o que só ocorre para fluxo vertical, sendo

que no teste o fluxo é dominantemente horizontal.

Por outro lado os resultados obtidos com esse

tipo de teste tem sido bastante compatíveis com

as características físicas das camadas de solo

testadas (textura, estrutura e consistência de

campo o que indica que o teste, sempre que bem

conduzido, produz resultados confiáveis.

Bibliografia

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Madrid: Ministério de Agricultura, Pesca y

Alimentacion, 1986. V. 1 cap. 5: características

hidrológicas de los suelos. p. 116 – 118 (Manual

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methods for determining saturated hydraulic

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n. 3, p. 569-572, may/june 1979.

3- OOSTERBAAN, R. J., MIJLAND, H. J.

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In: Determining the saturated hydraulic conduc-

tivity. Holanda: ILRI, 1994. v. 4 p. 457 – 465.

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resource technical publication. Washington:

1978 . 286 p. il.

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Colorado: Divison of Drainage and Groundwater

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8- Winger, Jr., R.J. LUTHIN, J.N. Guide for

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problem on irrigated lands. Michigan:

American Society of Agricultural Engineers, s.d.

1 v. il. (Special publication Sp-04-66).

9- WINGER, Jr., R.J. Subsurface drainage.

Madrid: International Commission on Irrigation

and Drainage. 1960. lv . il.

148


13. COEFICIENTE DE DRENAGEMSUBTERRÂNEA OU RECARGA

1. Introdução

Coeficiente de drenagem subterrânea é a taxa de

remoção do excesso de água do solo, expressa em

altura de lamina de água por dia - m/dia. É utilizado

para o cálculo do espaçamento entre drenos

quando são empregadas fórmulas de fluxo

contínuo.

O cálculo estimativo do coeficiente de drenagem

subterrânea depende de informações de solo, clima

e condições de irrigação ou chuvas.

Em regiões áridas o cálculo da recarga é feito em

função da irrigação que, por necessidade, é

aplicada em excesso, para que seja feita uma

lavagem da zona das raízes, a fim de evitar a

salinização do solo. Em nossas condições acredita-

se que essa prática não é necessária porque as

precipitações naturais são suficientes para lavar o

solo, desde que o mesmo possua boa drenabilidade

ou sistema de drenagem subterrânea.

O cálculo da recarga é então feito tomando como

base dados de chuvas da região do projeto,

informações sobre o perfil do solo a ser drenado e

tipo ou tipos de cultivos existentes ou previstos.

Na região de Petrolina/Juazeiro existiam cerca de

2.000 ha com drenagem subterrânea (dez/96), onde

era normalmente utilizada recarga de 0,006 m/

dia, para solos dos tipos latossolo e solos podzó-

licos, de textura média a arenosa. Atualmente os

drenos para esses solos estão sendo projetados com

recarga de 0,004 m/dia, tendo em vista a redução

dos custos da drenagem subterrânea, o que resulta

em sistemas menos eficientes mas que poderão

apresentar uma melhor relação custos/benefícios.

Para vertissolo o coeficiente é da ordem de 0,0005

m/dia, obtido com base em trabalho experimental

conduzido em área piloto de drenagem subter-

rânea do Projeto Mandacaru, Juazeiro - Ba, pelo

fato desse solo possuir baixíssimo valor de

condutividade hidráulica saturada.

De acordo com Luthin (1), a recarga em regiões

úmidas varia de 0,003 a 0,025 m/dia, dependendo

da altura das precipitações, em função do tempo

e das características de solo e topografia.

2. Cálculo da recarga

Não sendo conhecido um coeficiente de drenagem

subterrânea usado e apropriado para a região e

quando se depara com condições específicas de

solo, este pode ser determinado conforme o

exemplo abaixo:

2.1. Infiltração potencial.

• Chuva máxima de 3 dias consecutivos e

recorrência de 5 anos = ll8,6mm, conforme Quadro

1, anexo.

• Retenção pela cobertura vegetal, incluindo

plantas e cobertura morta: assumidos 5%

• Escoamento Superficial - assumidos 30%.

I = 118,5mm - ( 118,5 x 0, 05) - ( 118,5 x 0,3)

I = 77,0 mm

2.2. Retenção de umidade pelo solo

É a lâmina de água necessária para elevar o teor

de umidade atual do solo até capacidade de

campo, ou lâmina retida.

No cáluclo da lâmina de chuva a ser retida pelo

solo assume-se:

Coeficiente de drenagem subterrâneaou recarga

149

QUADRO1 - Chuvas Máximas de 3 e 4 dias consecutivos -Estação meteorológica de Cabrobó-PE. Lat. 8o 30’; Long. 39o 19’ W (*)

Número Ano Ocorr. Ano Ocorr. Chuvas Máx. 3 dias Chuvas Máx. 4 dias Seleção da Chuva de ProjetoOrdem 3 dias 4 dias Decrescente Decrescente1 1963 1963 248,9 286,6 N = fn2 1941 1941 209,3 228,8 N = num. de anos de registro3 1916 1940 196,6 227,6 f = frequência desejada4 1940 1916 192,1 220,9 n = número ordem na coluna5 1969 1924 146,8 162,66 1955 1969 137,8 158,9 Para:7 1912 1937 137,2 156,5 f = 5 anos8 1914 1955 126,7 146,3 N = 549 1966 1914 126,0 142,0 n = N/f10 1937 1960 119,0 141,7 n = 54/5 = 1111 1947 1921 118,6 140,012 1924 1912 118,5 137,2 Para chuvas de 3 dias = 118,6 mm13 1964 1929 118,2 127,6 Para chuvas de 4 dias = 140,0 mm14 1954 1966 116,2 126,015 1967 1913 115,7 119,0 Para:16 1921 1947 112,0 118,6 N = 1017 1913 1964 111,5 118,2 n = 54/10 = 5,4 = 618 1960 1915 109,2 117,519 1970 1954 106,4 116,2 Para chuvas de 3 dias = 137,8 mm20 1915 1967 103,7 115,7 Para chuvas de 4 dias = 158,9 mm21 1952 1952 102,8 113,122 1926 1918 99,8 110,023 1922 1970 99,0 106,424 1965 1926 98,7 103,325 1929 1922 93,0 99,026 1918 1965 93,0 98,727 1920 1965 91,8 97,028 1945 1945 87,9 96,129 1917 1920 85,5 91,830 1938 1950 79,0 87,931 1927 1917 77,3 85,532 1944 1944 74,8 84,633 1951 1953 72,4 80,634 1953 1929 70,3 79,7.35 1928 1927 69,7 77,336 1959 1951 68,4 76,437 1968 1968 67,1 76,138 1958 1936 67,0 68,439 1936 1959 66,9 68,440 1949 1930 65,2 68,141 1925 1949 64,0 67,842 1961 1958 58,4 67,043 1946 1948 57,4 65,444 1930 1925 57,2 64,045 1939 1946 56,6 62,046 1956 1961 56,5 58,447 1943 1939 48,0 56,648 1950 1956 46,5 56,549 1919 1943 35,0 48,050 1942 1919 33,7 35,051 1948 1942 32,9 33,752 1923 1923 25,5 25,553 1962 1962 14,7 20,954 1911 1911 12,8 12,8

(*) Fonte: Dados básicos - Instituto Nacional de Meteorologia do MA.

Área com sistema de drenagem subterrânea e

drenos situados a 1,30m de profundidade e com

altura do lençol freático em relação aos drenos -

h= 0,l0m. Nesse caso, a profundidade do lençol

freático seria 1,20m.

O espaçamento estimado entre drenos, usando a

fórmula de Hooghoudt simplificada onde:

e

150


recarga proveniente da irrigação, que é a recarga

que antecede às chuvas, seria de 15,54m, tendo

como base os seguintes parâmetros:

• Camada de solo homogêneo até a barreira;

• Drenos instalados a 1,30m de profundidade;

• Profundidade da barreira em relação ao fundo

dos drenos - D = 1,70m;

• Condutividade hidráulica de campo - K = 0,30m/

dia;

• Recarga assumida - R = 0,001 m/dia.

• Altura assumida para o lençol no ponto médio

entre os drenos - h = 0, l0 m;

• Área de fluxo para o dreno - p = 0, l03m, para

tubo corrugado DN 65, com envoltório sintético e

trabalhando a meia seção.

Considerando-se que a água disponível é de 5,4 %

e assumindo-se um teor de unidade atual de 70%

da água disponível, obtem-se:

Lâmina de chuva a ser retida pelo solo = 1,20 m x

0,054 x 0,30 = 19,4 mm.

2.3. Lâmina potencialmente drenável

77,0 mm - 19,4 mm = 57,6 mm

2.4. Evapotranspiração

Da infiltração potencial subtrai-se a evapotrans-

piração assumida para as plantas cultivadas; essa

água contribue para o rebaixamento do lençol

freático, sem no entanto ser escoada pelo sistema

de drenagem subterrânea.

Para evapotranspiração de 4 mm/dia tem-se:

ETC= 4,0 mm/dia x 3 dias = 12,0 mm

2.5 Lâmina a ser escoadapelo sistema de drenagem

Da lâmina de saturação deduz-se a evapotrans-

piração, pelo fato de que esta lâmina de água, ao

mesmo tempo em que contribui para a elevação

do lençol freático é utilizada pelas plantas. Ocorre

comumente que as precipitações, no caso a soma

de três dias consecutivos de chuvas são, na maioria

das vezes fracionadas, com evapotranspiração

concomitante durante e nos intervalos das

precipitações.

Lâmina a drenar = 57,6 mm - 12,0 mm = 45,6 mm

2.6 Ascensão do lençol freático

É obtida tomando como base o valor da porosidade

drenável, considerando-se a camada de solo

uniforme até 1,30 m de profundidade.

Ascensão do lençol =lâmina de saturaçãoporosidade drenável

Ascensão do lençol =

2.7 Cálculo estimativo do coeficiente dedrenagem subterrânea ou recarga

Assumindo-se que o lençol freático deva ser

rebaixado, em 3 dias, de 37cm para 80 cm em

relação à superfície do solo, a recarga será de:

Profundidade do lençol = 1,30 m - (0,10 m + 0,83m)

= 0,37 m;

Rebaixamento do lençol = 0,80 m - 0,37 m = 0,43m

Recarga=

Bibliografia

1- CODEVASF/GEEPI/CHESF. Drenagem Subterrâ-

nea do Projeto Caraibas: Setor 01 - agrovilas

01 e 02. Brasília: 1994. 1v. il.

2- LUTHIN, james, N. Drainage Engineering. New

York: robert e. Engin., 1973. 250 p. il.

Cálculos de espaçamento entre drenose dimensionamento de drenos subterrâneos

151

14. CÁLCULOS DE ESPAÇAMENTOENTRE DRENOS E DIMENSIONAMENTODE DRENOS SUBTERRÂNEOS

1. Cálculo de espaçamento entre drenos

Existem muitas fórmulas para o cálculo do

espaçamento entre drenos. A escolha da fórmula

a ser usada vai depender das características do

perfil do solo da área a ser drenada, principalmente

no que se refere a profundidade da barreira e às

características dos horizontes ou camadas de

solo.

As fórmulas mais comumente empregadas são:

• Fluxo contínuo

Donnan (fluxo horizontal)

Hooghoudt (fluxo horizontal e radial)

Ernst (fluxo vertical, horizontal e radial)

• Fluxo variável

Glover-Dumn (fluxo horizontal)

Boussinesq (fluxo horizontal)

1.1 Fórmulas de Donnan

Foi desenvolvida para fluxo horizontal proveniente

de Irrigação, tendo sido empregada com êxito no

Vale Imperial da Califórnia - EUA.

Condições de uso;

• Fluxo permanente com lençol freático constante;

• Fluxo somente horizontal;

• Solo homogêneo até a barreira;

• Sistema de drenos paralelos e infinitos;

• Recarga homogeneamente distribuída.

O Cálculo do espaçamento entre drenos e dado

pela fórmula:

,

onde os parâmetros são ilustrados através da figura

1, sendo:

L - Espaçamento entre drenos - m

K - Condutividade hidráulica - m/dia

B - Altura do lençol freático em relação ao

impermeável, no ponto médio entre drenos - m

Fig. 1 - Desenho mostrando os parâmetros da fórmula

do Donnan

D - Distância entre a superfície da água, na vala

ou tubo de drenagem e a barreira - m

R - Coeficiente de drenagem subterrânea ou

recarga - m/dia.

Se a vala ou tubos de drenagem estiverem sobre o

impermeável a fórmula fica reduzida a:

Esta fórmula é mais recomendada para solos rasos a

serem drenados por valas abertas com bases inferiores

situadas próximo da barreira.

1.2 Fórmula de Hooghoudt

Foi desenvolvida por Hooghoudt, na Holanda, para

fluxo horizontal e radial. Utiliza as mesmas

suposições que a fórmula de Donnan, tendo após

sua dedução sido incluído o fluxo radial.

Dedução formula

A dedução da fórmula baseia-se nos seguintes

princípios:

- Fluxo de água contínua, com drenos

paralelos e equidistantantes.

- Gradiente hidráulico em qualquer ponto do

terreno igual à inclinação do lençol freático sobre

o ponto considerado - dy / dx.

Esse principio baseia-se na hipótese de

Dupuit - Forchheimer que considera que o fluxo

152


ocorre em trajetória horizontal, o que na realidade

não ocorre, principalmente nas imediações dos

drenos onde as linhas de fluxo são notadamente

curvas; entretanto para os pontos onde a declividade

da superfície do lençol for pouco inclinada, a

hipótese de D F pode ser considerada como válida

para:

- Solo homogêneo, portanto com um único

valor de condutividade hidráulica representativo do

perfil do solo.

- Fluxo da água em solo saturado segundo

os princípios da Lei de Dary.

- Existência de barreiras abaixo das linhas

de dreno a uma profundidade - d.

- Existência de uma recarga contínua - R.

- Origem das coordenadas (referência)

tomada sobre a barreira, situada abaixo das linhas

de dreno.

Esquema para dedução da formula, concebido por

Houghoudt é apresentado na figura 01 abaixo.

Fig. 01 - Desenho ilustrativo da dedução da formula

de Hooghoutt para o calculo do espaçamento entre

drenos subterrâneos.

Observa-se que um plano vertical, que

passe pelo centro, entre dois drenos consecutivos,

divide a figura acima em duas partes iguais com

dois sentidos de fluxo.

Toda água que penetre no solo pelo lado

esquerdo do plano flue para o dreno situado deste

lado, o mesmo ocorrendo para o lado oposto.

Ao considera-se uma seção situada entre

o dreno e o plano divisor de fluxo, tem-se que o

volume de água que passa por essa seção ou plano

vertical, tendo como limites a superfície do lençol

e a barreira, considerando - se uma largura unitária,

é igual a recarga (R) multiplicada pela distância

entre essa seção e o plano situado entre os drenos

ou:

qx = R x

Aplicando-se a lei de Darcy, pode-se obter uma

segunda equação para o fluxo de água, ou seja:

qx = K i A = K

Igualando-se as equações tem-se:

R x

K y dy = R dx dx

A equação pode ser integrada entre os

limites:

X = 0 e Y= D (para fins práticos despreza-se o

valor "b"por ser muito pequeno).

X = L/2 e Y = B = D + h.

K

K


153

L2=

L2 =

L2 =

A formula aplica-se para drenos

subterrâneos, tipo vala aberta ou drenos tubulares.

A formula de Hooghoudt, a principio, não

considerava o fluxo radial que ocorre abaixo da

linha dos drenos, no que o seu emprego resultava

em grandes distorções para o espaçamentos

maiores quando a barreira se encontrava mais

profunda.

Para barreira situada a 2,0m abaixo das

linhas de dreno o erro já era significativo.

Para resolver o problema foi introduzido,

pelo autor, o concerto de profundidade equivalente

da barreira (d) onde os valores das distancias entre

o fundo dos drenos e a barreira (D) são

substituídos, na formula, por valores menores

obtidos através de tabela ou cálculos.

É recomendada para solos homogêneos, ou

seja, com uma única camada ou horizonte até a

barreira, ou para solos com dois horizontes onde

os drenos ficariam situados na transição destes,

conforme ilustrado na figura 2, sendo:

Para

Para d = 0,

2

Fig.2 - Desenho mostrando os parâmetros utilizados

na fórmula de Hooghoudt

L - Espaçamento entre drenos - m;

K1 - Condutividade hidráulica acima do nível dos

drenos - m/dia ;

K2 - Condutividade hidráulica abaixo do nível dos

drenos - m/dia ;

h - Altura do lençol freático no ponto médio entre

drenos - m ;

D - Espessura da camada de solo saturado entre

o fundo do dreno e a barreira - m;

d - Espessura do estrato equivalente - m;

R - Coeficiente de drenagem subterrânea - m/dia.

Estrato equivalente:

Na fórmula de Hooghoudt foi introduzido um fator

de resistência radial, representado pela letra "d"

ou espessura do estrato equivalente, para

compensar a resistência ao fluxo que ocorre nas

proximidades dos drenos.

A espessura do estrato equivalente é uma função

da espessura real da camada de solo, situada

entre o dreno e a barreira, representada pela letra

D, do espaçamento entre drenos L e do raio do

tubo r. Pode ser calculada pela seguinte expressão:

Sendo D, d e p expressos em metros - m , onde p

representa o perímetro molhado do tubo ou da vala.

Para drenos entubados o perímetro molhado p =

r para o dreno trabalhando a meia seção.

Com fins ilustrativos, a tabela 1 mostra valores de

espessura do estrato equivalente d, segundo

Hooghoudt, obtidos para tubos de 0,10 m de raio.

K1

K2

154


O cálculo do valor d e consequentemente, de L,

pode ser feito conforme segue:

• Estima-se um valor para L, atribuindo-se a d um

valor menor que D

• Com o valor obtido para L, obtém-se outro valor

para d

• Com o valor obtido para d, calcula-se um novo

valor para L e assim sucessivamente, até que os

valores se tornem constantes; desta forma chega-

se aos valores finais de d e do espaçamento entre

drenos L

Exemplo de uso da fórmula

• Drenos instalados a 1,30m de profundidade e

lençol a 0,80 m da superfície do terreno:

• K = condutividade hidráulica = 0,3 m/dia;

• h = altura do lençol freático no ponto médio entre

drenos = 0,50 m; (1,30m - 0,80m)

• R = coeficiente de drenagem subterrânea

= 0,008 m/dia;

• D = espessura da camada de solo situada entre

o fundo do dreno e a barreira = 1,70m;

• p = raio hidráulico do tubo = 0,103 m.

Obtensão da espessura do estrato equivalente:

d = 0,40 m (assumidos)

(2d + 0,5) = 75 (2d + 0,5) = 15,73 m

d L

1 ,40 15,73

0,96 13,46

0,89 13,09

0,88 13,02

• d=Espessura do estrato equivalente= 0,88m

• L=Espaçamento calculado entre drenos= 13,02m

TABELA 1 -Profundidades Equivalentes de Barreira - d

D(m) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 ìL(m)20 1.41 1.67 1.81 1.88 1.8925 1.51 1.83 2.02 2.15 2.22 2.2430 1.57 1.97 2.22 2.38 2.48 2.54 2.57 2.5835 1.62 2.08 2.37 2.58 2.70 2.81 2.85 2.89 2.9140 1.66 2.16 2.51 2.75 2.92 3.03 3.13 3.18 3.23 3.24 3.2445 1.70 2.23 2.62 2.89 3.09 3.24 3.35 3.43 3.48 3.55 3.5650 1.72 2.29 2.71 3.02 3.26 3.43 3.56 3.66 3.74 3.84 3.8855 1.74 2.34 2.79 3.13 3.40 3.60 3.75 3.86 3.97 4.13 4.1860 1.76 2.39 2.86 3.23 3.54 3.76 3.92 4.06 4.18 4.39 4.4965 1.78 2.43 2.93 3.32 3.66 3.90 4.08 4.24 4.38 4.67 4.7970 1.79 2.46 2.98 3.41 3.76 4.02 4.24 4.42 4.57 4.93 5.0975 1.80 2.49 3.04 3.49 3.85 4.14 4.38 4.57 4.74 5.20 5.3880 1.81 2.52 3.08 3.56 3.94 4.25 4.51 4.72 4.90 5.44 5.6885 1.82 2.54 3.12 3.62 4.02 4.36 4.64 4.86 5.06 5.66 5.9790 1.83 2.56 3.16 3.67 4.10 4.45 4.75 5.00 5.20 5.87 6.2695 1.84 2.58 3.20 3.73 4.17 4.54 4.85 5.12 5.34 6.07 6.54100 1.85 2.60 3.24 3.78 4.23 4.62 4.95 5.23 5.47 6.25 6.82110 1.87 2.62 3.30 3.87 4.35 4.77 5.13 5.44 5.71 6.60 7.36120 1.88 2.65 3.35 3.94 4.45 4.90 5.29 5.63 5.92 6.93 7.91130 1.88 2.68 3.39 4.00 4.55 5.03 5.44 5.80 6.11 7.22 8.45140 1.89 2.70 3.42 4.06 4.63 5.13 5.56 5.95 6.28 7.50 9.00150 1.90 2.72 3.46 4.12 4.70 5.22 5.68 6.09 6.45 7.76 9.55200 1.92 2.79 3.58 4.31 4.97 5.57 6.13 6.63 7.09 8.84 12.20250 1.94 2.83 3.66 4.43 5.15 5.81 6.43 7.00 7.53 9.64 14.70

2 1

0,96


155

1.3 Fórmula de Ernst

Condições de uso

Foi desenvolvida para condições de solos que contenham dois ou mais horizontes, onde a fórmula de

Hooghoudt não possa ser aplicada.

O princípio geral de desenvolvimento da fórmula consiste na divisão das perdas de carga hidráulica

durante o fluxo da água em 3 componentes, conforme ilustrado na figura 3.

h = hh + h

v + h

r

h - Perda total de carga hidráulica - m

hh - Perda de carga hidráulica devido ao componente de fluxo horizontal - m

hv - Perda de carga hidráulica devido ao componente de fluxo vertical - m

hr - Perda de carga hidráulica devido ao componente de fluxo radial - m

o que resulta em uma equação de 2º grau, do tipo ax2 + bx + c = 0, sendo:

L - Espaçamento entre drenos - m

R - Coeficiente de drenagem subterrânea - m/dia

Dv - Espessura da camada onde ocorre fluxo vertical - m

Kv - Condutividade hidráulica da camada onde ocorre fluxo vertical - m/dia

h - Altura do lençol freático no ponto

médio entre drenos - m.

Kr - Condutividade hidráulica da camada onde ocorre fluxo radial - m/dia

Dr - Espessura da camada onde ocorre fluxo radial m

a - Fator geométrico para fluxo radial = 4,2 (nomograma xv, pág. 189 - Millar, 1988).

p - Perímetro molhado do dreno - m.

Exemplo

Lâmina a ser drenada devido ao rebaixamento do lençol freático de 74,4 cm

para 80 cm de profundidade em período de 3 dias;

h = Altura do lençol freático no ponto médio entre drenos = 0,50 m;

R = (55,6 cm - 50 cm) x 0,10/3 = 0,19 cm/dia = 0,0019 mm/dia;

L = Espaçamento entre drenos - m;

Kv = Condutividade hidráulica para fluxo vertical = 1,0 m/dia;

Kr = Condutividade hidráulica na camada com fluxo radial = 1,0 m/dia;

Dv = Espessura da camada onde ocorre fluxo vertical = 0,50 m/dia;

Dr = Espessura da camada onde ocorre fluxo radial = 0,30 m/dia;

a = Fator geométrico para fluxo radia l = 4,2, obtido da figura 4 ou nomograma

de Ernst para K

2 / K

1 = 0,15 e

D2/ D0 = 4,7;

p = Perímetro molhado = 0,13 m.

156


Figura 3 - Desenho esquemático mostrando os parâmetros da fórmula de Ernst

0,50 = 0,0009 + 0,00044L2 + 0,0013L

0,0004L2 + 0,0013L - 0,50 = 0

L = 34m

Fig. 4 - Nomograma para a determinação do fator geométrico “ a “ da fórmula de Ernst para o cálculo da resistência radial (Wr).

99 9

7 7L

0,00047L 4

95+


157

1.4 Fórmula de Glover-Dumm - fluxovariável

As fórmulas de fluxo variável não trabalham

diretamente com valores de recarga e sim com os

valores de porosidade drenável e tempo estimado

de rebaixamento do lençol freático até uma

profundidade prefixada. Porosidade drenável é o

volume de poros de um volume de solo, saturado,

que fica livre de água quando submetido a uma

tensão de 6 kPa (59,2 cm de coluna de água). A

porosidade drenável pode ser obtida em mesa de

tensão, em laboratório, o que é trabalhoso e

dispendioso, razão pela qual é obtida, normalmente

em função da média dos valores de c. hidráulica

saturada de campo, com o uso da fórmula.

V2=k(m/dia)/100

Foram desenvolvidas considerando que a irrigação

não é um processo contínuo a sim aplicada por

um determinado período e intervalo de tempo. A

figura 5 ilustra o emprego da fórmula a seguir

, onde:

K = Condutividade hidráulica = 0,3 m/dia;

t = Tempo de drenagem = 3 dias;

V = Porosidade drenável = 0,055;

ho = Altura máxima assumida para o lençol freático

no ponto médio entre drenos = 0,93 m;

ht = Altura assumida para o L freático, no ponto

médio entre drenos, após um determinado tempo

= 0,50 m;

d = Profundidade do estrato equivalente

= 0,88 m.

h = (ho + h

t)/4 = 0,36m

L = 16,14

As recomendações contidas na literatura sempre

apontam para um ajuste no espaçamento entre

drenos para valores maiores, havendo inclusive

sugestões para dobrar o espaçamento e se

necessário implantar posteriormente linhas

intermediárias.

Para o caso deste trabalho julga-se conveniente

implantar o sistema com espaçamento entre

drenos de 20,0 m e observar o seu desempenho

para as chuvas de projeto.

Fig. 5 - Desenho mostrando os parâmetros da

fórmula de Glover-Dumn

Neste caso, por se tratar de fluxo variável, a

fórmula de Glover-Dumm é mais adequada.

1.5. Fórmula de Boussinesq

A fórmula é apropriada para barreira situada

próxima da zona radicular, onde o dreno, por

problema de profundidade da barreira, deve ser

situado sobre a mesma, para que seja aproveitada,

ao máximo, a profundidade efetiva do solo. O seu

uso é idêntico ao da fórmula de Glover-Dumn,

conforme ilustrado na figura 6, com exceção da

existência de fluxo radial.

Fig.6 - Esquema mostrando os parâmetros da

fórmula de Boussinesq

158


Exemplo de cálculo:

L - Espaçamento entre drenos - m;

K - Condutividade hidráulica= 0,27 m/dia;

hi - altura do lençol antes do início das irrigações

ou das chuvas.

ho - Altura máxima estimada para o lençol freático

no ponto médio entre drenos = 1,24 m ;

ht - Altura estimada para o lençol freático no ponto

médio entre drenos após o tempo de drenagem

estimado = 0,60 m;

t - Tempo de drenagem assumido 3 dias;

v - Porosidade drenável = 0,052.

L = 9,0 m

O espaçamento do projeto dever ser de 10 ou 15 m,

com a finalidade de reduzir custos de implantação

do sistema.

2. Dimensionamento

O dimensionamento de drenos subterrâneos na

realidade se resume ao cálculo dos comprimentos

das linhas de drenos, tendo em vista que obriga-

toriamente tem-se que trabalhar com os tubos de

drenagem existentes no mercado. O primeiro passo

consiste então em conhecer os tipos tubo existentes

na praça para então, com base em cálculos,

definir-se qual a extensão a ser adquirida de cada

tipo de tubo no que se refere a diâmetro interno e

nominal.

De uma maneira geral é recomendado que os tubos

de drenagem trabalhem, para recarga de projeto,

a ½ seção ou no máximo ¾ de sua capacidade, o

que permite que mesmo após um pequeno

assoreamento a linha ainda funcione satisfa-

toriamente. Um outro motivo dessa folga se deve

ao fato de se trabalhar com tubos de pequeno

diâmetro e em função de dificuldades em instalar

linhas de drenagem com alinhamento vertical

perfeito, onde sempre ocorre pequenos desalinha-

mentos.

Especificações técnicas para fins de implantação

de drenos subterrâneos entubados exigem que não

ocorram afastamentos do eixo vertical de projeto

de mais de 1,0 cm por cada 3,0 m e que esses

valores não sejam cumulativos.

O cálculo do comprimento máximo do tubo pode

ser feito conforme segue:

a) Cálculo da capacidade do tubo dreno

Como o fluxo de água nos drenos se dá a pressão

atmosférica, o cálculo da vazão ou descarga e

feita pela fórmula de Manning onde:

Q = 1/n A r2/3 S1/2 sendo:

Q = descarga (m3/s ou l/s)

n = coeficiente de rugosidade de Manning

A = área molhada (m2 )

R = raio hidráulico (m)

S = declividade do tubo (m/m)

No caso dos tubos corrugados de drenagem o

coeficiente de rugosidade, n = 0,016; em função

deste valor e empregando-se a fórmulas acima

citada chega-se às seguintes fórmulas simplifi-

cadas:

• Dreno trabalhando a ½ seção.

Q = 10 D8/3 S1/2, sendo “D” o diâmetro interno do

tubo

• Dreno trabalhando a ¾ de seção.

Área de fluxo - A = 0,63 D2

Perímetro Molhado - P = 2,09 D

Raio Hidráulico - R = 0,30 D

Q = 17,5 D8/3 S1/2

Para tubos corrugados de PVC, DN 65, o diâmetro

interno é de 58,5 mm; para tubo de polietileno DN

75, é de 67,0 mm; para tubo de PVC DN100 é de

91,4 mm e para DN 110, de 101,4 mm.

Exemplo: Para tubo de PVC, DN 65, trabalhando

a ½ seção e com declividade de 0,4% ou

0,004m/m tem-se:

Q = 10 x (0,0585)8/3 x (0,004)1/2 = 0,0003 m3/s


159

b) Cálculo da recarga unitário (q)

Para um coeficiente de drenagem subterrânea de

R = 0,004 m/dia e espaçamentos entre drenos de

L = 30,0 m, conforme a figura 7, tem-se:

q = 30,0 m x l,0 m x 0,004 m/dia

q = 0,120 m3/dia x m

q = 1,389 x 10-6 m3/s x m

c) Cálculo do comprimento do tubo:

O comprimento do tubo é obtido dividindo-se a

capacidade de projeto deste pela quantidade de

água a ser captada a cada metro de linha ou recarga

unitária.

Entende-se que a linha ao atingir 216 m estará,

para as condições acima mencionadas, traba-

lhando a ½ seção.

Fig. 7 - Representação esquemática de área unitária

de captação de água por um dreno.

Bibliografia

1- CODEVASF/GEEPI?CHESF. Drenagem subter-

rânea do Projeto Caraíbas: setor 01-

agrovilas 01 e 02: Brasília: 1994. 1v. il.

2- MARTINEZ BELTRAN, Julián. Drenaje Agrícola.

Espanha: Instituto Nacional de Reforma e

Dessarollo Agrário, 1986. 239p. il.

3- MILLAR, Augustin A. Drenagem de terras

agrícolas; princípios, pesquisas e

cálculos. Petrolina: SUDENE, 1974. lv., il.

160


15. DIMENSIONAMENTO DEESTRUTURAS DE DRENAGEM

As estruturas de drenagem agrícola em geral são

as seguintes:

• pontilhão

• passagem molhada com e sem bueiro

• bueiro

• quedas

• junções

• proteção de curvas

• caixa de inspeção

• caixa de inspeção - junção

• proteção de ponto de descarga de dreno

subterrâneo

Aqui são apresentadas maneiras simplificadas de

cálculos; para maiores detalhes recomenda-se

consultar a literatura própria ou técnico especialista

na área.

Pontilhão:

• Pode ser de madeira, de concreto armado ou

outro material.

Neste caso deve se feito o cálculo da área de fluxo

necessária sob o pontilhão, o que é feito empre-

gando-se a fórmula de Manning e o cálculo ou

dimensionamento das estruturas, o que requer um

especialista em cálculo estrutural.

Passagem molhada:

• Passagem molhada sem bueiro

É uma passagem por dentro do leito do dreno ou

talvegue, com revestimento na parte inferior e talu-

des suaves do trecho da passagem, conforme a

planta-tipo em anexo.

• Passagem molhada com bueiro

É calculada utilizando-se fórmulas próprias para o

dimensionamento de vertedores de soleira espessa

retangular, onde, de maneira simplificada pode-

se utilizar a seguinte fórmula.

sendo.

Q = vazão - m3/s

u = coeficiente de vazão

λ = comprimento do vertedouro - mg = aceleração da gravidade - 9,81 m/s2

H = altura do nível d’água assumido a montante

do vertedouro - em relação ao nível da passagem

molhada, ou carga hidráulica - m

hc = altura crítica da água sobre a passagem

molhada - m

Os valores de u variam segundo a largura da

soleira do vertedouro e a carga hidráulica,

conforme a tabela 1 abaixo.

Na figura - 1 é apresentado desenho esquemático

de vertedouro enquanto que na tabela 1 são

apresentados valores de u para diferentes larguras

de soleira e cargas hidráulicas, que para o caso

em pauta devem ser aumentados em 10%.

Fig. 1 - desenho esquemático do fluxo em vertedouro

de base larga

A fórmula acima apresentada pode ser simplificada

para:

Q u h= 4 43 3 2, /λ

As figura 2 e 3 apresentam desenho esquemático

do vertedouro, como base da passagem molhada,

em perspectiva e um corte de passagem molhada.

Dimensionamento de estruturasde drenagem

161

Fig. 2 - representação esquemática de vertedouro base

de passagem molhada elevada - com bueiro.

Fig. 3 - Corte de passagem molhada com bueiro

Na parte jusante da passagem molhada devem ser

colocadas pedras, em blocos de diâmetro superior

a 0,30, para quebrar a energia da água, enquanto

que o bueiro deve ser constituído fora do eixo da

mesma para evitar queda de água sobre essa

estrutura. Deve ser dimensionado para a vazão

mais freqüente e ter diâmetro mínimo de 0,80m.

Em condições especiais onde exista talvegue bem

definido, pode-se assentar o bueiro sob a base da

passagem molhada protegendo-o adequadamente.

Tabela 1 -Valores de u

Carga Larguras da soleira - s (m)

(m) 0,15 0,23 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,20 1,50 3,00 4,50

0,06 0,349 0,343 0,335 0,327 0,317 0,309 0,304 0,297 0,292 0,310 0,334

0,12 0,364 0,349 0,339 0,329 0,325 0,324 0,322 0,317 0,312 0,319 0,337

0,30 0,414 0,391 0,371 0,343 0,332 0,329 0,330 0,333 0,334 0,334 0,328

0,60 0,414 0,413 0,411 0,378 0,355 0,344 0,339 0,334 0,330 0,329 0,328

1,20 0,414 0,414 0,414 0,414 0,414 0,414 0,383 0,348 0,337 0,329 0,32

1,50 0,414 0,414 0,414 0,414 0,414 0,414 0,414 0,383 0,348 0.329 0,328

Bueiro

Bueiros podem ter forma circular ou retangular,

neste caso denominados de bueiro celular. Podem

ser dimensionados para trabalhar com fluxo livre,

sob pressão atmosférica; neste caso é utilizada a

fórmula de Manning.

Em função do tipo de talvegue pode ser mais

vantajosa a utilização de bueiro celular, que não

necessita de um recobrimento mínimo de 60 cm

de solo; neste caso, a parte superior do bueiro

celular (armada) pode funcionar como pista de

rolamento, o que pode evitar, em casos menos

favoráveis, maior aprofundamento do dreno em

longo trecho.

Q = 1/n AR2/3 S1/2

Q = vazão - m3/s

R = Raio hidráulico - m

S = declividade do bueiro - m/m

A = área molhada do bueiro - m2

O valor n, para bueiro circular de concreto é de

0,015; a velocidade máxima de fluxo é de 2,5 m/

s, sendo V= 1/n R2/3 S1/2

λ

162


Quando o bueiro puder ou tiver que trabalhar

afogado, conforme mostrado na figura 4, deve ser

dimensionado usando-se a seguinte fórmula:

Q = C A (2gDh)1/2 onde:

Q = vazão - m3/s

C = coeficiente de descarga = 0,60

A = área do bueiro - m2

g = aceleração da gravidade - 9,81 m/s2

Dh = diferença entre níveis de entrada e saída do

bueiro - m

Fig. 4 - Detalhes dos níveis de água em bueiro afogado

De uma maneira geral, pode ser usado um

máximo de 3 bueiros circulares; caso não sejam

suficiente, usar bueiro celular ou capeado

(pontilhão).

Por motivo de resistência a carga, o bueiro deve

ser coberto com uma camada de no mínimo de

0,60 m de terra.

Para boeiros múltiplos o espaçamento mínimo

entre boeiros deve ser de 0,45m.

Exemplo de cálculo de bueiro para vazão de

2,0 m3/s

• para D = 1,0 m; A = pr2 = 0,79 m2

(Dh)1/2 = = Q/CA (2g)1/2 x Dh ) = 0,92m de

submergência

• para d = 1,20; Dh = 0,44 m

•Dividindo a vazão por 2 bueiros de 1,0 m ou

Q = 1,0 m3 /s; Dh = 0,23 m de submergência para

ambos os bueiros

Podem ser projetados bueiros para trabalhar

afogados, em locais onde o nível de água a

montante possa se elevar, como em condições de

bueiros situados sob dique ou estrada ou onde

sejam criados condições favoráveis ao represa-

mento temporario da água. Pode também existir

condições favoráveis à elevação do nível d’água

a jusante ou ambas as condições.

Em anexo, são apresentadas plantas de passagens

molhadas com bueiro tubular, situado fora do eixo

de talvegue e também com bueiro celular.

Junção de drenos e curvas

O revestimento como forma de proteção de junção

de drenos e curvas pode ser feito com pedra

argamassada, conforme planta-tipo em anexo, ou

com concreto levemente armado onde o próprio

terreno, após ser rebaixado no local da junção,

serve de forma para a concretagem.

De uma maneira prática recomenda-se, para solos

de baixa estabilidade estrutural, revestir, no caso

de junção, o equivalente a altura da lâmina d’água

de projeto (1H) a montante e 2H a jusante,

conforme mostra a figura 5; no caso de curvas

revestir o equivalente a 1H.

Solos ou horizontes de solo de textura siltosa,

arenosa, ou com predominância de argila

expansiva, como horizonte vértico, ou argila

dispersiva, como solo bruno não-cálcico, devem

receber proteção nas junções e curvas sempre que

as velocidades de fluxo de projeto possam, nesses

pontos ser erosivas.

De uma maneira Geral, para solos que apresentem

boa estabilidade estrutural, as junções e curvas

não devem ser revestidas. As velocidades de fluxo,

é que devem ser não erosivas para o tipo de solo.

Fig. 5 - junção de drenos

A figura 6 mostra através de desenho esquemático

detalhes de uma queda inclinada com ressalto.


163

Fig. 6 - Desenho esquemático de queda com ressalto

Caixa de inspeção; caixa de inspeção-junção e

proteção de pontos de descarga de drenos

subterrâneos.

Nestes casos as dimensões são geralmente padroni-

zadas, podendo ser seguidas as plantas-tipo em ane-

xo e fazer ajustes locais quando julgados necessários.

Quedas

São projetadas quedas em drenos com a finalidade de

evitar que a velocidade de fluxo da água se torne ero-

siva para o tipo de solo ou camada de solo cortados.

A seguir é apresentado roteiro de dimensionamento

de quedas inclinadas, com e sem degrau.

1. Roteiro para dimensionamento dequedas inclinadas

Serão utilizados os métodos e teorias apresentadas

pelo Prof. Paulo Sampaio Wilken, na publicação

intitulada Engenharia de Drenagem Superficial,

capitulo 4, páginas 401 a 435.

Os cálculos serão baseados na teoria do ressalto

hidráulico, e terão como base as condições abaixo,

sendo que os cálculos indicarão a necessidade ou

não de bacia de dissipação de energia:

• quedas inclinadas (1:1,5)

• sem degrau ( h’ = 0)

• com degrau ( h’≠ 0)

Dados:

Q, vo , seção do dreno a montante (b, yo , Z).

h, v3, seção a jusante (b, y

3, Z).

onde: Q= vazão (m3/s); b=base do dreno na parte

revestida (m); yo= altura da lâmina d’água;

Z=talude do dreno; vo= velocidade de fluxo de

projeto (m/s); h= altura da queda em relação ao

fundo do dreno a montante e jusante;

v3 = velocidade a jusante da estrutura após a

estabilização, em regime laminar (m/s).

Determinar: LB e h’

1 – Cálculo da largura média da seção transversal

do dreno.

Bm = ½ [b + (b + 2Zyo)]= b + Zy

o (m)

2 – Cálculo da vazão por metro de largura.

q = Q/Bm + 20% (m3/m)

3 – Cálculo da altura crítica (yc) e da velocidade

crítica vc

yc = q2/3/g1/3 ; v

c = (gy

c)1/2 ; g = aceleração da

gravidade = 9,8 m/s2

4 – Cálculo da altura do degrau (Dh’). Adota-se

inicialmente Dh’ = 0; sendo Dh’ a profundidade

da bacia de dissipação (m).

164


5 – Cálculo da energia específica mínima (HM)

na entrada da bacia (ponto M)

HM = yc + v2c/2g = 3/2 y

c

6 – Cálculo da energia específica mínima no

início do ressalto (ponto 1). Valor provisório H1.

H1 = HM + Dh + Dh’

7 – Cálculo da profundidade da lâmina d’água no

início do ressalto (conjugado menor). Atribui-se

inicialmente um valor provisório para y1 e através

da fórmula abaixo obtém-se, por tentativa, um

novo valor de y1.

8 – Cálculo da altura cinética no início do ressalto.

Entra-se com o valor provisório de y1; caso a

equação não se iguale, atribui-se um novo valor

para y1 e volta-se à equação anterior e assim

sucessivamente até que o valor atribuído de y1

satisfaça a igualdade.

v12/2g = H

1 - y

1

9 – Cálculo da perda de carga no degrau

hf = lv12/2g, sendo que os valores de lâmbda (l)

para os taludes abaixo são:

l = 0,10 para rampa de 1,5:1 (V:H)

l = 0,21 para rampa de 1:6,0 (V:H)

l = 0,18 para rampa de 1:0,0 (V:H) ou 90o

10 – Cálculo definitivo de H1

H1 = H

1(provisório) - h

f

11 – Cálculo definitivo de y1

H1 = y

1 + q2/2gy

12

12 – Cálculo do

“Fator Cinético da Vazão Entrante” l1

l1 = (y

c/y

1)3 = F

12 ; onde F

1 é o número de Froude

Compara-se o valor de l1 calculado com os

“valores” da tabela 2 abaixo:

1ª Alternativa:

Se o ressalto hidráulico for da forma “a” , “b”, “d”

ou “e”, asssume-se o valor de Dh já adotado

(Dh’ = 0) e o y1 já calculado.

2ª Alternativa:

Se o ressalto hidráulico for da forma “c”, aumenta-

se Dh’ e recalcula-se y1 até que o ressalto seja da

forma “d”.

13 – Cálculo da profundidade no fim do ressalto

(conjugado maior ) y2.

Tendo-se y1 definitivo, calcula-se y

2 pela fórmula

adimensional xy (x + y) = 2, onde x = y1/y

c e

y = y2/y

c. ou y

2=y x y

c

Entra-se com x na tabela 3 e obtém-se y, e

consequentemente y2.

Tabela 2 -Formas típicas de ressalto hidráulico*

Designação Valores limites Observações

da forma l1

F1

“a” 1,5 a 2,5 1,22 a 1,58 falso ressalto - ondulações

“b” 2,5 a 6,0 1,58 a 2,45 pré-ressalto - produz apenas pequena dissip.de energia

“c” 6,0 a 20,0 2,45 a 4,47 forma comum - instável - produz ondas perigosas no canal

“d” 20,0 a 100 4,47 a 10,0 ressalto estabilizado - dissipação de 40 a 70% de energia -

forma mais econômica

“e” >100 >10 Caudal muito veloz - irregular - cheio de ondas -

forma antieconômica - bacia muito profunda - muro de

arrimo muito alto

*De Engenharia de Drenagem Superficial


165

Tabela 3 -Valores de "y" em função de valores de "x".

x y x y x y x y x y x y

0,01 14,137

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

9,990

8,150

7,051

6,300

5,744

5,310

4,960

4,669

4,422

4,209

4,023

3,858

3,710

3,577

3,456

3,346

0,18

0,19

0,20

0,21

0,22

0,23

0,24

0,25

0,26

0,27

0,28

0,29

0,30

0,31

0,32

0,33

0,34

3,245

3,151

3,064

2,983

2,907

2,836

2,769

2,706

2,647

2,590

2,536

2,485

2,436

2,390

2,345

2,302

2,261

0,35

0,36

0,37

0,38

0,39

0,40

0,41

0,42

0,43

0,44

0,45

0,46

0,47

0,48

0,49

0,50

0,51

2,222

2,184

2,147

2,112

2,078

2,045

2,013

1,982

1,952

1,923

1,895

1,868

1,841

1,815

1,790

1,766

1,742

0,52

0,53

0,54

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,64

0,65

0,63

0,67

0,68

1,718

1,695

1,673

1,652

1,630

1,610

1,589

1,570

1,550

1,531

1,513

1,494

1,476

1,459

1,442

1,425

1,408

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,83

0,84

0,85

1,392

1,376

1,360

1,345

1,330

1,315

1,300

1,286

1,272

1,258

1,244

1,231

1,218

1,206

1,192

1,179

1,167

0,86

0,87

0,88

0,89

0,90

0,91

0,92

0,93

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

-

-

1,154

1,142

1,130

1,119

1,107

1,096

1,085

1,073

1,063

1,052

1,041

1,031

1,020

1,010

1,000

-

-

*Fonte: Engenharia de Drenagem Superficial, pág.405

14 – Cálculo do comprimento da bacia de

dissipação LB

Fórmula de Wittmann

LB =5 y

c (Dh + Dh’)/y

3 (m)

Fórmula do Bureau of Reclamation

LR = 6,9 (y

2 - y

1); onde L

R é o comprimento da

bacia

WILKEN sugere ainda usar LB = 0,6 LR.

Bibliografia

1- SCHWAB, Glenn O. et al. Precipitation In: soil

and water conservation engineering. 2. ed.

New York: John Wiley & Sons , 1966. capt. 2,

p. 18-58.

2- VEN TE CHOW. Open channel hydraulics. New

York: McGraw-Hill Book Company, 1959. 1

v. il.

3- WILKEN, Paulo Sampaio. Engenharia de

drenagem superficial. São Paulo: Companhia

de Tecnologia de Saneamento Ambiental,

1978. 478 p. il.

166


16. TERMINOLOGIA E SIMBOLOGIAEM DRENAGEM AGRÍCOLA

1. Introdução

Neste capítulo são apresentadas as definições e

os símbolos mais comunmente utilizadas em dre-

nagem agrícola, o que contribui para a uniformi-

zação da linguagem entre os técnicos da área. As

definições e símbolos aqui utilizados constam de

uma relação parcial extraída da NBR 14145, es-

tando portanto sujeitas a modificações sempre que

a norma citada for revisada.

2. Terminologia - definições

2.1. Área de influência do dreno:Área efetiva da qual a água em excesso é captada

e removida pelo dreno.

2.2. Base de drenagem:Cota mínima ou cota de chegada de um sistema

de drenagem. Indica se a área será drenada por

gravidade ou bombeamento.

2.3. Caixa de inspeção:Estrutura intercalada na linha de dreno subterrâneo

entubado para facilitar a inspeção e a manutenção

do sistema.

2.4. Camada impermeável ou barreira:Camada de solo cuja condutividade hidráulica

vertical saturada é igual ou inferior a 1/10 da média

ponderada da condutividade hidráulica saturada

das camadas superiores.

2.5. Carga hidráulica:Potencial de pressão expresso em altura equiva-

lente a uma coluna de água em relação a um plano

de referência (mca)

2.6. Coeficiente de drenagemsubterrânea ou recarga:Taxa de remoção do excesso de água do solo,

expressa em altura de lâmina de água por dia (m/

dia).

2.7. Coletor:Condutor aberto ou subterrâneo destinado a receber

as águas de outros drenos e conduzi-las ao ponto

de descarga.

2.8. Condutividade hidráulicasaturada (k):Propriedade hidráulica de um meio poroso saturado

que determina o fluxo em função do gradiente

hidráulico (m/dia):

2.9. Dique:Obra hidráulica, de terra ou concreto, de proteção

contra inundações.

2.10. Drenagem:Processo de remoção do excesso de água da

superfície do solo e/ou subsolo.

2.11. Drenagem agrícola:Processo de remoção do excesso de água da

superfície do solo e/ou subsolo visando o

aproveitamento agrícola.

2.12. Drenagem natural do solo:Escoamento natural do excesso de água do solo e/

ou subsolo.

2.13. Drenagem superficial:Processo de remoção do excesso de água da

superfície do solo para torná-lo adequado ao

aproveitamento agrícola.

Terminologia e simbologiaem drenagem agrícola

167

2.14. Drenagem subterrânea:Processo de remoção do excesso de água do solo,

com a finalidade de propiciar condições favoráveis

de umidade, aeração, manejo agrícola e prevenir

a salinização ou remover excesso de sais.

2.15. Dreno:Condutor aberto ou subterrâneo, tubular ou de

material poroso, destinado a remover o excesso

da água proveniente de sua área de influência.

2.16. Dreno interceptor:Dreno que tem por finalidade interceptar fluxo

superficial e/ou subterrâneo de áreas adjacentes

situadas à montante.

2.17. Dreno de encosta:Dreno interceptor situado em pé-de-morro ou

encosta .

2.18. Dreno subterrâneo:Conduto subterrâneo utilizado para coletar e

conduzir, por gravidade, a água proveniente do

lençol freático de sua área de influência.

2.19. Dreno vertical:Condutor vertical através de camada impermeável,

pelo qual a água de drenagem da superfície ou

subsuperfíce é escoada.

2.20. Duração de chuvas:Tempo utilizado para a determinação da chuva

de projeto em bacias que possuam áreas de acumu-

lação de água. Pode ser igual ao tempo de concen-

tração ou ao tempo de drenagem.

2.21. Envoltório:Material mineral, sintético ou vegetal, colocado

ao redor do tubo de drenagem com a finalidade

de facilitar o fluxo da água para o seu interior e

minimizar a desagregação e o carreamento de

partículas do solo.

2.22. Escoamento superficial:Fração da água de precipitação ou irrigação que

alcança os cursos d’água através do fluxo de

superfície.

2.23. Fluxo:Volume de água que atravessa uma dada seção

transversal de solo por unidade de tempo.

2.24. Franja capilar:Faixa do solo acima do nível freático onde o valor

da tensão da água é inferior a 6 Kpa.

2.25. Gradiente hidráulico:Expressão numérica da variação da carga hidráulica

por unidade de distância (adimensional).

2.26. Infiltração:Movimento vertical descendente da água no solo

(cm/h).

2.27. Infiltração básica:Lâmina de água que flui através de um solo, por

unidade de tempo, após a estabilização do fluxo

(cm/h).

2.28. Linhas de isoprofundidade (isóbatas):Linhas que unem pontos de mesma profundidade

do lençol freático.

2.29. Linha piezométrica:Linha que representa a distribuição da pressão ao

longo de condutos ou meios porosos.

2.30 Macro drenagem:Sistema de drenos escavados para coletar os

excedentes de águas de chuvas e subterrâneas de

sua área de influência.

2.31. Nível freático:Medida da profundidade da supefíce freática num

determinado ponto do perfil do solo.

168


2.32 Permeabilidade:Propriedade do solo de conduzir água.

2.33. Piezômetros:Tubo de medição pontual da pressão piezométrica

(hidrostática) de aqüífero subterrâneo. Indica a

direção do movimento vertical da água no solo.

2.34. Poço de observação dolençol freático:Furo de trado no solo, revestido ou não por tubo

perfurado, com a finalidade de medir o nível

freático.

2.35. Ponto de descarga:Ponto final de um sistema de drenagem, onde

ocorre o deságüe por gravidade.

2.36. Porosidade drenável:Volume de poros de um volume de solo, saturado,

que fica livre de água quando submetido a uma

tensão de 6 KPa.

2.37. Porosidade total:Relação entre o volume de poros e o volume total

de solo, expressa em porcentagem.

2.38. Pressão artesiana:Pressão hidráulica existente em um aqüífero

subterrâneo confinado, como conseqüência da

situação do nível freático do arquifero em ponto

mais elevado.

2.39. Queda:Estrutura que visa a dissipação de energia da água

em ponto localizado.

2.40. Rede de fluxo:Representação gráfica das linhas de fluxo e das

linhas equipotenciais.

2.41. Sistema de drenagem:Conjunto de drenos, estruturas e equipamentos

interligados visando o escoamento do excesso de

água de sua área de influência.

2.42. Sistema de drenagem subterrânea:Conjunto de drenos subterrâneos, coletores,

estruturas e equipamentos, que tem por finalidade

controlar o nível de ascensão do lençol freático

de sua área de influência.

2.43. Sistema de drenagem superficial:Conjunto de drenos, estruturas e equipamentos

interligados, visando o escoamento do excesso de

água superficial de sua área de influência.

2.44. Superfície freática:Superfície da água livre no solo ou na sua super-

fície, submetida à pressão atmosférica.

2.45. Tempo de concentração:Tempo que a água de escoamento superficial leva

para se deslocar do ponto mais distante da bacia

de captação até ao ponto de descarga.

2.46. Tempo de drenagem:Tempo de escoamento de toda a água acumulada

em uma área.

2.47. Tempo de recorrência ouperíodo de retorno:Período, em anos, que uma chuva de intensidade

igual ou superior, apresenta a probabilidade de

ocorrer pelo menos uma vez.

2.48. Vazão:Volume de um fluido que atravessa uma seção

transversal por unidade de tempo (m3/s).

2.49. Velocidade de escoamentosuperficial:Velocidade com que a água escoa sobre uma dada

superfície do terreno.

2.50. Talude:Inclinação das paredes de dreno.


169

3.Simbologia - representação

3.1. Talvegue ou dreno natural

3.2. Dreno ou coletor superficial aberto

3.3. Dreno subterrâneo entubado

3.4. Caixa de inspeção

3.5. Caixa de inspeção -

junção de dreno subterrânea e coletor entubado.

3.6. Caminho de serviço-estrada

3.7. Bueiro

3.8. Ponte

3.9. Passagem molhada

3.10. Açude

3.11. Dique de proteção

3.12. Estação de Bobeamento

3.13. Canal de irrigação

3.14. Regadeira

3.15. Adutora

3.16. Tubulação de pressão

3.17. Curvas de nível

3.18. Isóbata - Isoprofundidade do lençol

170


3.27. Limite de propriedade

3.28. Limite de área de projeto

3.29. Cerca

3.30. Tradagem

3.31. Trincheira

3.32. Poço de observação do lençol freático

3.33. Teste de condutividade hidráulica

3.34. Camada impermeável ou barreira de

drenagem

3.19. Isoípsa - Curva de nível do lençol

3.20. Lago ou lagoa perene

3.21. Lago ou lagoa periódica

3.22. Mangue

3.23. Área inundável

3.24. Pântano

3.25. Córrego

3.26. Rio


171

3.35. Cores propostas para planta de

isoprofundidade de lençol freático (isóbata) ou

representações gráficas:

• 0-50 cm - Vermelho

• 50-100 cm - Azul

• 100-150 cm - Laranja

• 150-200 cm - Verde

• 200 - + cm - Sem cor

Observação: as dimensões dos símbolos podem variar

em função da escala adotada em cada projeto.

Bibliografia

ABNT. NBR 14145, Drenagem agrícola -termino-

logia e simbologia. Rio de janeiro, 1998. 6p.

172


17. MÁQUINAS E CUSTOS DIVERSOS

1 - Máquinas

Escavação de drenos abertos.

• Dragas

• Escavadeiras hidráulicas

• Retro-escavadeiras

Escavação de valas para drenagem subterrânea.



Escavação e implantação de drenos subterrâneos.

• Valetadeiras contínuas montadas sobre trator de

pneus - ( Drain-Trencher )

• Conjunto valetador ( Trench Machine)

Desassoreamento e limpeza de vegetação de fundo

de drenos abertos.

• Dragas



Desbaste ou roçagem de vegetação dos taludes e

fundos dos drenos.

• Roçadeiras acopladas a tratores de pneus.

Desassoreamento de drenos subterrâneos entubados.

• Implemento jateador de alta pressão, montado

sobre chassis, rebocado e acionado por trator de

rodas.

Limpeza de vegetação de locais ou eixos de drenos

a serem escavados.

• Tratores de esteira com lâmina frontal. São

usadas para a remoção de vegetação pesada de

locais onde serão escavados drenos abertos.

• Tratores de pneus com lâmina frontal. São usados

para a remoção de vegetação leve de locais

destinados a escavação de drenos abertos ou

drenos subterrâneos.

• Patrol ou moto-niveladora - É a melhor opção

para a limpeza de eixo de drenos subterrâneos a

serem instalados.

Draga (drag-line):

são usadas para a escavação e o desassoreamento

de rios, drenos ou outro tipo de canal de grandes

dimensões. Possuem sistema de acionamento

mecânico através de engrenagens e cabos de aço.

Deslocam-se sobre esteiras, sendo que em solos

de baixa sustentabilidade devem ser usados

pranchões.

Escavadeiras hidráulicas:

são máquinas de grande porte que deslocam-se

sobre o eixo do dreno, para a escavação de drenos

novos, ou lateralmente, para o caso de rebaixamento

de drenos já escavados. Também trabalha lateral-

mente para a limpeza e/ou o desassoreamento de

valas abertas; possuem angulo de giro de 360o.

Existem no mercado nacional vários fabricantes e

muitas marcas comerciais. Em terrenos de baixa

sustentabilidade podem trabalhar também sobre

pranchões.

Retroescavadeiras:

são geralmente constituída de um trator de pneus

onde são instalados pá-carregadeira e sistema

retroescavador. São usadas para trabalhos mais

leves, no caso, na escavação de valas de menores

dimensões. Para a escavação de drenos de maior

porte o seu uso é economicamente menos

vantajoso que quando usada escavadeira hidráulica.

Valetadeiras continuas:

no momento existe um único fabricante no país

de um modelo montado sobre trator, que é um

tipo de retroescavadeira dotada de lâmina frontal.

Máquinas e custos diversos

173

Equipamento leve do tipo valetador equipado com

raio lazer, acoplável a trator de pneus, pode ser

adquirido no exterior, bem como grandes

máquinas valetadeiras.

Roçadeiras de drenos:

São implementos semelhantes aos usados na

limpeza de vegetação marginal de estradas.

Equipamentos mais apropriados e sofisticados

são encontrados no mercado externo.

Nota - Para o conhecimento de características de

trabalho e demais informações sobre máquinas e

implementos usados em trabalhos de drenagem agríco-

la é conveniente consultar os fabricantes ou seus repre-

sentantes mais próximos.

2. Custos

Os custos de instalação de sistema de drenagem

vão depender dos preços dos insumos na região

do projeto; dos custos da hora máquina e

disponibilidade; das condições da área a ser

escavada, como área baixa encharcada e/ ou

coberta de vegetação de custo alto de remoção e

do tipo de material a ser escavado.


Os custos das obras poderão ser estimados em

função dos seguintes parâmetros:

1 – Custo dos estudos e projeto - 1 a 5% do valor

da obra, o que depende das dimensões do projeto

e dos níveis de dificuldades.

2 – Levantamento topográfico

• Sem abertura de picadas - R$ 120,00/km

• Com abertura de picadas - R$ 200,00/km

3 – Projeto de drenos coletores com preparos de

perfis a partir da caderneta - R$ 150,00/km.

4 – Escavação de valas.

• Material de 1ª categoria - R$1,50/m3

• Material de 2ª categoria - R$1,80/m3

• Material de 3ª categoria ( detonar e remover ) -

R$ 40,00 a 50,00/m3.

5 – Bota fora - R$ 3,50/m3 .

6 – Argamassa traço 4:1 - R$ 120,00/m3

7 – Alvenaria de pedra argamassada - R$120,00/m3.

8 – Concreto simples - R$ 160,00/m3.

9 – Concreto armado fck = 18 MPa - R$ 350,00/m3.

10 – Fornecimento e assentamento de bueiro tipo

CA II.

11 – Pontilhão de madeira de 4.00 x 1,60m com

apoio para as vigas construídAs de argamassa ou

pedra argamassada - R$ 500,00/unidade.

Drenagem subterrânea

Custos a nível de parcela, não incluindo os custos

de escavação dos coletores e suas obras, que já

constam do item anterior.

1 – Limpeza do eixo da vala.

É feita preferencialmente com motoniveladora ou

no caso da impossibilidade de seu uso, com trator

munido de lâmina frontal, em uma faixa de

3,0m de largura ao longo de todos os drenos a serem

escavados. - R$ 0,14/m.

2 – Escavação mecânica da vala tomando como

base uma profundidade média de 1,20 m e largura

de 0,40m. - R$ 0,80/m.

Diâmetro Custo por Custo das testeiras

metro instalado

sem testeiras

(m) (R$) (R$)

0,60 80,00 330,00

0,80 120,00 520,00

1,00 150,00 900,00

1,20 250,00 1500,00

174


3 – Aquisição de tubos.

Tubo corrugado de PVC ou polietileno flexível e

bobinável.

• PVC DN 65 - R$ 2,30/m

• Polietileno DN 75 - R$ 3,50/m

• PVC DN 110 - R$ 4,50/m

4 – Envoltórios:

• Cascalho ou seixo rolado lavado e peneirado,

na base de 0,07 m3/m, colocado na vala - R$ 1,60/m.

• brita 2 - R$ 2,00/m

• Sintético tipo bidin XT-4 ou equivalente, em

faixa de 26cm (para tubo DN 65) já instalado -R$ 0,50/

m.

5 – Caixa de inspeção (uma para cada 250 m de

dreno) - de tijolo maciço 20 x 10 x 5cm, ou perfurado

(lajota), de 0,60x0,60m internamente e 1,20m de

altura, emboçada na parte interna e fundo de 5,0

cm de concreto ou argamassa e tampa armada de

0,80x0,80x0,07m de espessura ou anéis circulares

pré-moldados de 0,60 m de diâmetro interno e

5,0cm de espessura, com tampa armada pré-

moldada e fundo de cimento - R$70,00/unidade.

6 – Caixa de inspeção - junção para o caso de

dreno coletor ser entubado - R$ 70,00.

7 – Aterro das valas - R$ 0,24/m.

8 – Compactação do aterro - Com uma passagem

de rodas de trator, retro ou patrol sobre o eixo da

vala para o caso de valas escavadas com largura

de 0,30 ou 0,40 m - R$0,08/m

9 – Construção de estruturas de proteção do deságüe

do dreno subterrâneo no coletor aberto, em

argamassa ou pedra argamassada ou solo-cimento.

Aproximadamente uma para cada 200m de dreno

- R$ 30,00/unidade.

Custo por metro de dreno subterrâneo instalado por

firma contratada - dreno DN 65 e envoltório

sintético, incluindo topografia e projeto - R$ 4,75/m.

O custo pode ser rezudido em cerca de 40% se a

implantação for direta, com máquinas próprias, ou

ser ainda mais reduzido se utilizada valetadeira

contínua, tipo drain trencher com emprego de raio

laser.

Outros custos

• Trator de esteira de 100 CV, com lâmina frontal

- R$ 45,00/hora

• Retro - avanço de 150 a 250m por dia de 10

horas para vala de 1,30 x 0,40 m - R$ 30,00/hora.

• Escavadeira hidráulica PC 150, PC 200 ou FH

200 ou similar - 500 a 800m/dia de 10 horas para

vala de 1,30 x 0,40 m - R$ 65,00/hora.

• Draga - avanço 5,0m/h e escavação na base de

20m3/h - R$100,00/h.

• Motoniveladora - R$ 45,00/h.

• Valetadeira contínua - drain trencher, avanço

de até 300 m/h para vala 1,40 x 0,19 m; custo do

equipamento e trator - R$ 42,00/h.

• Levantamento plani-altimétrico com quadricu-

lado de 20x20m e preparo de planta na escala

1:5:000, com curvas de nível de 0,5 em 0,5 m-

R$ 40/ha;

para área com caatinga ou mata rala - R$ 65,00/

ha.

• Desmatamento, tipo laminada R$ 250,00/ha

Nota: Os custos incluem Bonificações de Despesas

Indiretas (BDI) e são referentes a agôsto de 1997,

para 1 R$ = 1 US$.

Bibliografia

1- Informações textuais e verbais colhidas na Su-

pervisão de Irrigação e Drenagem da

CODEVASF - Administração Central (Brasília).

2- SANTOS, José Mauro dos, VIEIRA, Dirceu Brasil,

TELES, Dirceu D́ alkmin. Drenagem para

fins agrícolas. Brasília: ABID,[198-]. 187 p.

il.

Especificações técnicas para estudos e elaboração de projetoexecutivo de sistema de drenagem agrícola

175

18. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARAESTUDOS E ELABORAÇÃO DEPROJETO EXECUTIVO DE SISTEMADE DRENAGEM AGRÍCOLA

1. Objetivo

O objetivo destas especificações técnicas é esta-

belecer normas, critérios e condições contratuais

que permitam a elaboração de proposta, seleção

e contrato de empresa projetista para a execução

de estudos e elaboração de projeto executivo do

sistema de drenagem agrícola dos projetos de

irrigação ............. Estas especificações são parte

do contrato, juntamente com os termos de referên-

cia, o edital e demais elementos do processo de

licitação.

2. Drenagem superficial

O comprimento de cada dreno será definido a partir

do seu ponto de deságüe, pelo traçado contínuo

de maior extensão, dentro da área do projeto.

2.1. Levantamento topográfico

Os dados de levantamento topográfico poderão ser

retirados de um mapa da área com curvas de nível.

Caso não exista o mapa, deve-se então fazer o

levantamento topográfico conforme itens 3.2.1 e

3.2.2.

2.2. Cálculo da vazão edimensionamento hidráulico dos drenos

Uma vez selecionado o lay-out definitivo, do

sistema de drenagem superficial e coletores de

drenagem subterrânea, serão então elaborados os

seguintes dimensionamentos hidrológicos e

hidráulicos:

a) Cálculo do escoamento superficial

Para o cálculo dos escoamentos superficiais das

bacias contribuintes dos drenos coletores abertos,

serão consideradas as chuvas registradas na estação

climatológica de ............., para período de retorno

de 10 anos e duração da chuva igual ao tempo de

concentração. Para bacias com áreas de até 50

ha, utilizar a fórmula racional. Para bacias com

áreas superiores a 50 ha e inferiores a 400 ha utilizar

valores médios entre os obtidos por McMath e pelo

método da Curva-Número, do U.S Soil Conser-

vation Service. Para valores entre 400 e 2.000 ha,

usar valores obtidos pela curva que une os valores

obtidos para 400 ha e o valor obtido pela curva

número para área de 2.000 ha; para áreas maiores

que 2.000 ha usar o método da curva número, não

devendo, no entanto, ser adotado nenhum valor

de vazão inferior ao obtido pela fórmula racional

para bacias de até 50 ha.

De uma maneira geral, os coletores quando

dimensionados para atender aos sistemas de

drenagem subterrânea ficam naturalmente

superdimensionados. Neste caso, poderão ser

dispensados cálculos de escoamento superficial

para coletores, estruturas de obras de arte, a critério

da fiscalização.

Os coletores deverão ter profundidades suficiente

para que a rasante fique no mínimo 30 cm abaixo

da cota de deságüe do dreno subterrâneo,

permitindo assim a descarga livre da água.

b) Dimensionamento hidráulico, detalhamento

dos drenos, obras especiais e tipo.

Com base nas vazões dos escoamentos superficiais,

nos perfis do terreno natural, nos caminhamentos

dos drenos coletores, nas características de

horizontes dos solos a serem escavados e nas

profundidades dos drenos subterrâneos, será então

feito o dimensionamento hidráulico detalhado do

176


sistema de drenagem incluindo as obras especiais

e tipo.

Para os locais dos drenos possíveis de serem

erodidos, nos pontos dos taludes onde haja concen-

trações de fluxo superficial de chegada, quedas,

junções, curvas acentuadas e bueiros deverão ser

feitos projetos para a proteção contra a erosão.

Só revestir junções e curvas de drenos quando as

informações de solo-fluxo da água evidenciarem

essa necessidade. O projeto deve se encarregar

das velocidades para que não sejam erosivas.

De uma maneira geral as curvas dos drenos devem

ser ajustadas às condições naturais de talvegues

das áreas cortadas e também a limites de proprie-

dades, devendo ser avaliadas a necessidade de

proteção das mesmas quando o solo possuir baixa

estabilidade estrutural, sendo que geralmente é dis-

pensável. Onde as condições forem propicias, o

raio mínimo das curvas deverá ser igual ou superior

a 8 vezes a largura da lâmina de água do projeto.

Para o dimensionamento dos drenos coletores

abertos, deverá ser utilizada a fórmula de Manning

e ser adotado coeficiente de rugosidade n = 0,030,

ou outro justificado pela projetista.

A velocidade d’água permissível deverá ser no

mínimo de 0,30 m/s até um máximo de 1,0 m/s

para solos argilosos. A velocidade poderá ser

maior em materiais de 2a ou 3a categoria, de

maneiras que não provoque erosão.

Quedas serão utilizadas quando for necessário

dissipar a energia e consequentemente diminuir a

velocidade de fluxo da água.

Nos trechos em que haja cruzamento dos coletores

abertos com o sistema viário ou de irrigação deverá

ser verificada a conveniência de serem instalados

bueiros, galerias, passagens molhadas ou outra obra

que se justifique.

Os perfis de dreno projetados poderão ser

apresentados em papel vegetal ou feitos em

planilhas eletrônicas.

2.3. Nomenclatura dos drenos

Os drenos indicados no lay-out deverão receber a

seguinte nomenclatura:

As denominações de cursos d’água existentes e

de fluxo temporário ou permanente, devem ser

mantidas.

A nomenclatura do sistema de drenagem superfi-

cial e coletores entubados deve ser codificada

conforme segue:

1º. Espaço - Letra D (maiúscula);

2º. Espaço - Letra P,S,T ou Q, identificando

respectivamente, o dreno principal, secundário,

terciário ou quaternário;

3º e 4º. Espaços - Número correspondente ao dreno

principal, ou zero, caso não haja mais de um dreno

considerado como principal;

5º e 6º. Espaços - Número, a partir de 01,

correspondente ao dreno secundário;


correspondente ao dreno terciário;


correspondente ao dreno quaternário;

O dreno DPO1 será sempre aquele que desaguar

mais a jusante do maior coletor natural (rio, riacho

ou talvegue). Os demais drenos principais serão

denominados de jusantes para montante segundo

a ordem de deságüe.

Para drenos secundários, terciários e quaternários,

o número correspondente ao dreno deve estar

também em ordem crescente, de jusante para

montante. Quando dois drenos desaguarem em um

mesmo ponto, a numeração será crescente da

esquerda para direita.

A denominação dos drenos subterrâneos, a nível

de parcela ou lote, não seguem esta nomen-

clatura. Deverá ser apresentado exemplo prático


177

do procedimento exposto acima, comforme a

Figura 5 constante do Capítulo 2.

2.4. Medição e pagamentoA medição será feita mediante a apresentação dos

perfis e por quilometro de drenos coletores

totalmente projetados, incluindo as estruturas

complementares.

O pagamento será efetuado por quilometro de

drenos coletores projetados com base no preço

unitário para esse serviço, constante na planilha

de acordo com o cronograma de desembolso, da

seguinte forma:

• 80% com a apresentação dos trabalhos de campo

• 20% após a entrega e aprovação do relatório

final.

3. Drenagem subterrânea

3.1. Estudos complementares de solo

3.1.1. Tradagens

Serão feitos a nível de propriedade, tomando como

base plantas planialtimétricas, em escala de

1:5000, contendo curvas de nível, de metro em

metro, sistema viário e parcelamento com a

identificação dos pontos investigados na gleba,

lote ou setor.

a) Execução

Deverão ser executadas com trado de diâmetro

mínimo de 3”, do tipo holandês ou caneco.

Deverá ser feita em média de 1 (uma) tradagem

para cada 2,0 ha, até atingir a barreira ou o máximo

de 4,0 metros de profundidade.

As descrições de perfil do solo deverão dar ênfase

aos parâmetros indicativos de má drenabilidade

como: cores de oxi-redução, presença de

mosqueado, plintita, laterita, concreções e pre-

senças de barreiras tais como: fragipan, rocha ou

qualquer material que restrinja o fluxo vertical

descendente da água.

A terra escavada deverá ser disposta sobre a

superfície do solo, sempre em camadas correspon-

dentes cada 30 cm de escavação. Cada tradagem

será reaterrada após a descrição do perfil, nunca

utilizando o material escavado.

b) Medição e Pagamento

A medição será feita por tradagem efetivamente

executada, descrita e localizada em planta, escala

1:5000. Após aprovada pela fiscalização o

pagamento será efetuado com base nas planilhas

de custos obedecendo o cronograma de desem-

bolso da seguinte forma:

• 80% com a aprovação dos trabalhos de campo

• 20 % após a entrega e aprovação do Relatório

Final.

3.1.2. Trincheiras

a) Execução

Deverão ser escavadas, manual ou mecanica-

mente, com a finalidade principal de detectar a

profundidade do impermeável em locais onde isso

não for possível através de Tradagens, de forma a

fornecer os parâmetros mencionados no sub-item

anterior.

Suas dimensões serão de 1,20 x 0,80 metros, com

profundidade até encontrar o impermeável ou

máxima de 1,50 metros.

O número de trincheiras será em média de uma

para cada 15,0 ha, ou a critério da fiscalização.

Quando necessário, serão feitas tradagens a partir

do fundo das trincheiras, com uma profundidade

adicional até atingir a barreira ou máxima de 1,50

metros.

Após atestados pela fiscalização, todas as

trincheiras deverão ser reaterradas.


A medição será feita por unidade de trincheira

efetivamente executadas, descrita e localizadas

em plantas na escala 1:5.000, bem como reaterrada

conforme os termos desta especificação e aprovada

178


pela fiscalização. O pagamento será efetuado com

base no preço unitário proposto para este serviço

e no cronograma de desembolso, da seguinte forma:



Final.

3.1.3. Interpretação das Informações

Provenientes das Tradagens e Trincheiras

a) Execução

A interpretação será feita com base nos parâmetros

de classificação de drenabilidade


Esta atividade não é objeto de medição, e os seus

custos deverão estar diluídos nos preços cotados

para os itens tradagens e trincheiras.

3.1.4. Testes de Condutividade Hidráulica

a) Execução

Quando da ocorrência de lençol freático,

recomenda-se conduzir um máximo de 1 (um) teste

de “furo de trado” em presença de lençol freático”

para cada 4,0 ha, ou, no caso da inexistência de

lençol, conduzir um máximo de 1 (um) teste de

“furo de trado em ausência de lençol freático” do

tipo Porchet ou do tipo desenvolvido por winger

para cada 4 a 10,0 ha, de acordo com a uniformi-

dade dos solos, cujos resultados só serão válidos e

aceitos para medições feitas após a região do teste

ter atingido teor da umidade apropriada, que no

caso do teste de winger é o ponto de saturação.

No caso de Porchet o valor deve ser igual ou estar

próximo da saturação. No caso do teste do teste

de winger os resultados obtidos devem ser

multiplicados por 1,25.

Poderão ser extrapolados valores de condutividade

hidráulica de campo de um lote ou área para outro,

sempre que as condições de solo forem idênticas.


A medição será feita por teste realizado, localizado

em planta, escala 1:5000, após apresentação das

fichas de campo calculadas e aprovadas pela

fiscalização.

O Pagamento será efetuado com base na planilha

de custos de cada tipo de teste, obedecendo o

cronograma de desembolso, da seguinte forma:



Final.

3.2. Estudo de alternativas do lay-outdos drenos coletores

O Lay-Out preliminar será traçado em plantas na

escala 1:5000, com curvas de nível de metro em

metro, levando-se em consideração o loteamento,

as redes de condução e distribuição de águas de

irrigação, os talvegues naturais, o sistema viário e

outros.

Em seguida será efetuado o reconhecimento de

campo deste Lay-Out para identificação de even-

tuais interferências, tais como, edificações, cercas,

etc., de forma a serem feitos os devidos ajustes.

Deverão ser previstos coletores entubados em

trechos onde o sistema viário venha a ser

prejudicado por coletores abertos, entre lotes ou

em outras situações que se julgue necessário.

Após os ajustes iniciais do Lay-Out preliminar,

serão executadas investigações geotécnicas e

nivelamento topográfico dos prováveis drenos

coletores, já identificados em planta.

Os prováveis drenos deverão ser locados em

campo, com base nas informações indicadas para

o seu traçado ( coordenadas dos PIs, ou ângulos e

distâncias).

As investigações geotécnicas terão como objetivo,

caracterizar os perfis do terreno até a profundidade

de projeto, principalmente para identificar e

quantificar volumetricamente as camadas

rochosas ao longo dos traçados.

Com base nessas investigações poderão ocorrer

outros ajustes dos traçados, a critério da

fiscalização.


179

Os levantamentos topográficos não serão restritos

ao Lay-Out preliminar, podendo sofrer modifica-

ções decorrentes de impedimentos identificados

em campo, ou de melhores alternativas topográ-

ficas, sempre a critério da fiscalização.

A medição e pagamento destes serviços deverão

ser diluídos na composição dos preços propostos

para levantamento topográfico e investigações

geotécnicas.

3.2.1. Abertura de picadas para

levantamento topográfico

a) Execução

Nos locais em que o levantamento topográfico não

possa ser feito por causa da vegetação, deverá ser

feita a abertura de picada por processos manuais,

com 2 metros de largura de modo a permitir a exe-

cução do levantamento. Neste item deverão estar

incluídos os eventuais, serviços de abertura e re-

composição de cercas que as picadas interceptarem.


A medição desse serviço será feita por quilômetro

de picada efetivamente aberta com aproximação

de decâmetros e confrontada com o levantamento

topográfico.

Não serão medidas picadas executadas fora de

alinhamento dos drenos, para efeito de amarração

de locação ou outras atividades necessárias.

3.2.2. Levantamentos Topográficos dos Eixos dos

Drenos Coletores

a) Execução

O levantamento topográfico dos eixos dos drenos

coletores será feito com nivelamento, contra-

nivelamento e estacas a cada 20 (vinte) metros.

Os PI’s do caminhamento deverão estar amarrados

ao sistema de coordenadas UTM , sempre que

possível.

Todos os pontos notáveis tais como, cruzamentos

com estradas, cercas, adutoras, etc, deverão estar

identificados neste levantamento.

Deverá ser elaborado o cálculo das cadernetas e

entregue cópia destas à fiscalização.

A tolerância altimétrica será de 1 (um) centímetro

por quilometro (1 cm / km) não cumulativos e

deverá ser utilizada a RN do IBGE.

Os levantamentos dos drenos deverão ser

materializados, através de piquetes de madeira

de 20 em 20 metros, e piquetes e estacas nos locais

dos PI’s e obras tipo e especiais. O Levantamento

é feito de jusante para montante, ou seja, a estaca

zero no ponto de deságüe do dreno.


A medição do levantamento dos drenos coletores

será feita por quilometro efetivamente executado

e quantificado nas cópias das cadernetas de campo

entregues à fiscalização.

O pagamento será efetuado com base nos preços

unitários para este serviço, constantes na planilha

e o cronograma de desembolso da seguinte forma:



Final.

3.2.3 Investigações Geotécnicas

a) Execução

Deverão ser feitas sondagens por processo manual

ou mecânico, ao longo dos caminhamentos dos

drenos coletores, a cada 40 metros, até atingir a

rocha, ou as cotas das rasantes estimadas para os

drenos para fins de identificação dos materiais a

serem escavados; os drenos serão então projetados

tomando como base os resultados destas sondagens

que devem ser indicados nos perfis dos drenos.

NOTA: Em regiões ou locais de trechos da obra

onde a projetista tenha conhecimentos que

indiquem tratar-se de substrato rochoso profundo,

que não tenha possibilidade de ser cortado pelo

dreno, esse procedimento é dispensavel.

180



A medição destes serviços será feita por metro de

sondagem efetivamente realizada.

O pagamento será efetuado por metro de sondagem

levantado, com base no preço unitário para este

serviço constante na planilha, bem como no

cronograma de desembolso da seguinte forma:



Final.

3.2.4. Levantamento topográfico dos eixos dos

drenos subterrâneos e preparo de perfis

Como se trata de estudos de projeto onde haverá

outra licitação para execução das obrasnem

preparar perfis dos, não é necessário fazer levanta-

mento topográfico dos drenos subterrâneos,

mesmos, o que deverá ser feito somente no

momento da implantação dos mesmos. É

suficiente indicar em quadro anexo os números

dos lotes ou glebas a serem drenadas e suas

localizações, as denominações dos drenos em

relação ao lote, de jusante para montante, ou seja

dreno entubado 1 DE 1, DE2 e assim sucessiva-

mente, somente para fins de indentificação durante

a implantação, seus comprimentos, espaçamentos,

profundidades médias, diâmetro dos tubos,

declividade média prevista para cada linha, e

demais informações pertinentes.

Os drenos subterrâneos devem preferencialmente,

ser dispostos no sentido da maior pendente; em

projeto de irrigação já implantado a disposição do

sistema ou Lay-out pode basear-se em plantas

contendo parcelamento e curvas de níveis e

também considerar os cultivos existentes, no caso

de frutículas. seus ângulos em relação aos

deságües nos drenos coletores devem ser de 90º

justos. Quando isso não for conveniente, os ângulos

em relação aos pontos de descarga devem ser

explicitados com precisão de até segundos.

Quando os drenos, em casos excepcionais, tiverem

que cortar a barreira, em trechos curtos, devem

ser indicados procedimentos técnicos e econômicos

que minorem o problema da drenagem nesses

pontos.

3.3. Dimensionamentodos drenos subterrâneos

3.3.1. Critérios e Metodologia

No dimensionamento dos drenos poderão ser

usadas fórmulas de fluxo intermitente, como

Glover-Dumn ou Boussinesq para chuvas de 4 dias

de duração e recorrência de 5 anos ou usar fór-

mulas de fluxo continuo como Hooghoudt e Ernst,

utilizando, para as condições do semi-árido, recar-

gas de 0,003 m/dia para solo de textura argilosa a

franco argilosa e 0,004 m/dia para textura franco

argilo arenoso, franco arenoso e areia franca.

Os drenos deverão ser dimensionados para

trabalhar no máximo até ¾ de suas seções e serem

implantados, preferencialmente, no sentido do

maior declive.

Deverão ser usados no projetos tubos corrugados

perfurados de drenagem, flexível e envoltório

sintético agulhado de poliester ou polipropileno.

Só deve ser usados tubos que tenham sido

fabricados de acordo com especificações técnicas

da ABNT.

3.3.2. Medição e Pagamento

A medição será feita mediante a entrega do

Relatório Final, devidamente aprovado pela

fiscalização.

O pagamento será efetuado com base nas planilhas

de custo, obedecendo o cronograma de desem-

bolso.

3.4. Projetos estruturaisdas obras especiais

3.4.1. Metodologia

Deverão ser levantadas as informações topográ-

ficas e geotécnicas necessárias para a elaboração

dos projetos detalhados de todos as obras especiais

e tipo.


181

Esses levantamentos específicos deverão ser

executados com nível de detalhe suficiente para

uma perfeita caracterização da obra em questão.

A necessidade e o nível de detalhe desses serviços

de campo deverão ser definidos em conjunto com

a fiscalização.

3.4.2. Medição e Pagamento

A medição será feita mediante a entrega do

Relatório Final, devidamente aprovado pela

fiscalização.

O pagamento será efetuado com base nas planilhas

de custo, obedecendo o cronograma de desem-

bolso.

4. Apresentação do relatório técnicocom projeto de drenagem

O relatório final deverá ser apresentado em original

e 3 cópias, mecanografado com encadernação

simples e deverá conter:

• Memorial descritivo;

• Quadro com dados e cálculos hidrológicos de

cada bacia de contribuição;

• Planta geral da área na escala 1:10.000, com a

disposição do sistema de drenagem coletora

projetada e obras existentes, tais como: sistema

viário, agrovilas, parcelamento, sistema de

irrigação, etc.;

• Planta em escala 1:5.000, ou outras mais

conveniente, com curvas de nível de metro em

metro com Lay-Out do sistema de drenagem

coletora, e indicação das obras especiais e tipo;

Nessa planta, para a rede parcelar deverá ser

indicado apenas o sentido do fluxo dos drenos

subterrâneos;

• Perfis longitudinais dos drenos coletores, com

cotas do terreno natural, cotas de projeto, indicação

de obras de arte previstas, caminhamento do dreno

com coordenadas dos PI’S, indicação do perfil

rochoso, escala vertical 1:100 e horizontal 1:2000,

volumes de escavação, estruturas e indicação de

todos os pontos notáveis. A estaca 0 (zero) deve

corresponder sempre ao ponto de descarga do

dreno; Não é necessário apresentar os elementos

das curvas de caminhamento;

• Os perfis poderão também ser apresentados em

planilhas eletrônicos ou em escala mais

apropriada as condições da área/projeto.

• Quadro com a denominação de todas as

características de projeto de cada coletor.

• Quadros com detalhes técnicos da drenagem

subterrânea, (anexar modelo);

• Desenhos detalhados das obras especiais e tipo

das redes coletoras e parcelares;

• Quantitativos e composição de custos para as

obras civis, serviços, materiais, equipamentos e

acessórios.

• Cronograma físico - financeiro de implantação

do sistema de drenagem proposto;

• Especificações técnicas para a implantação do

sistema de drenagem proposto, onde todas as obras,

serviços e equipamentos necessários para à

implantação do sistema de drenagem deverão estar

especificados a nível de aquisição e execução;

• Memória de cálculo contendo os métodos,

critérios e fórmulas utilizadas, inclusive alterna-

tivas estudadas, todas as fichas de tradagens,

trincheiras e testes de condutividade hidráulica,

com respectivas localizações em campo e demais

informações que a contratante julgar necessárias.

• Recomendações de como proceder na manuten-

ção e conservação do sistema de drenagem e no

monitoramento da evolução de eventuais

problemas de drenagem e salinidade.

Fonte consultada:Supervisão de Irrigação e Drenagem - DO/OM

da CODEVASF Administração Central - (Brasília)

182


19. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARAIMPLANTAÇÃO DE SISTEMA DEDRENAGEM AGRÍCOLA

1. Finalidade

As presentes especificações têm por finalidade

apresentar as condições gerais que deverão ser

obedecidas na execução de obras e serviços de

drenagem no projeto de irrigação(nome do projeto).

As mesmas farão parte integrante do contrato,

juntamente com o projeto, termos de referência,

edital e outros elementos do processo da licitação.

NOTA: O exemplo deste capítulo retrata um caso

específico de uma obra pública a ser licitada; para

contratos ou acordos entre organizações privadas

deverão ser feitos os ajustes para as condições

reinantes.

2. Condições gerais dos materiais,equipamentos e serviços

Materiais

Todos os materiais a serem utilizados nas obras

deverão obedecer as normas e especificações da

ABNT, além das condições estabelecidas nesta

especificações, que se comprovarão mediante

ensaios correspondentes e deverão ser aprovados

pela fiscalização.

A aceitação em qualquer ocasião de um material

não será obstáculo para que possa ser rejeitado no

futuro, se forem verificados defeitos de qualidade

ou uniformidade.

Os materiais serão armazenados de forma que seja

assegurada a conservação de suas características

e aptidões para o seu uso na obra, devendo ser

facilitada a sua inspeção pela contratada.

Todo material que não cumpra as especificações,

ou que por qualquer motivo tenha sido rejeitado,

será retirado da obra imediatamente.

De um modo geral, são válidas todas as prescrições

dos fabricantes, especificações ou normas oficiais

que regulamentem a recepção, o transporte, a

manipulação ou emprego de cada material que

venha a ser utilizado nas obras dos Projetos.

Equipamentos

Independente das condições particulares ou

específicas que se exijam dos equipamentos

necessários para executar os serviços e obras, todos

eles devem cumprir as seguintes condições:

• Deverão estar disponíveis com suficiente

antecedência para o início dos trabalhos e

possuírem características compatíveis em relação

ao tipo e volumes de serviços a serem executados

no prazo estabelecido no cronograma da obra;

• As manutenções necessárias no decorrer dos

serviços deverão ser programadas e realizadas em

prazos compatíveis com os planos de execução

das obras e de forma a não interferir no prazo final;

• Os equipamentos que se apresentarem, durante

a execução da obra, como inadequados à

finalidade inicialmente proposta, seja por alteração

das condições de trabalhos ou qualquer outro

motivo, deverão ser substituídos por outros que com

melhores desempenhos atendam às novas

condições.

Execução dos serviços e obras

Todos os serviços e obras compreendidos nos

projetos serão executados de acordo com estas

especificações, normas, instruções, plantas do

projeto e ordens da fiscalização, a qual resolverá

Especificações técnicas paraimplantação de sistema de drenagem agrícola

183

as questões que se apresentarem referentes às

interpretações das plantas e condições de exe-

cução.

Os serviços deverão seguir a um plano de

execução que deverá ser apresentado á fisca-

lização para seu “de acordo”. Este plano de

execução deverá contemplar os prazos dos diversos

serviços compatíveis com o cronograma de obra.

O plano deverá conter a programação mensal dos

serviços a serem executados, com indicação das

obras a serem iniciadas, para possibilitar a

articulação precisa com os usuários do projeto

quando esses serviços e obras interferirem com as

áreas dos lotes e consequentemente com os

interesses dos usuários.

3. Controle de qualidade dos serviços eobras

A fiscalização poderá solicitar os ensaios

necessários e que julgar oportuno para o controle

de qualidade da obra e terá acesso a qualquer fase

dos ensaios, inclusive naqueles que se realizarem

fora da área do projeto, assim como às instalações

auxiliares de qualquer tipo e, para tanto, a

contratada deverá proporcionar toda facilidade

para as inspeções ou interveniências da fiscali-

zação.

Para o controle dos serviços e obras a contratada

deverá fazer, às suas custas, todos e cada ensaio

que venha ser prescrito pela Fiscalização além

daqueles de prática usual para as características

dos serviços e obras.

4. Instalação e mobilização

A contratada deverá mobilizar-se e instalar-se de

acordo com planos próprios e sob sua responsabi-

lidade. As instalações contemplarão todo o grupo

físico indispensável à conclusão dos serviços e

obras.

A contratada deverá colocar uma placa na entrada

dos canteiros ou outro local, a critério da

fiscalização, indicativa das obras e onde deverá

constar o nome do órgão contratante, nome da

contratada , valor e prazo de obra.

Serão de inteira responsabilidade da contratada

os prejuízos que possam vir a ser causados ao

sistema de distribuição de água do projeto e suas

estruturas, bem como aos usuários e terceiros, por

qualquer motivo ou deficiências nas medidas de

execução ou de segurança no desenvolvimento

dos trabalhos.

Os custos de instalação e mobilização estão

limitados ao valor máximo de 6% do valor da

proposta.

O pagamento será efetuado em duas ocasiões da

seguinte forma: 75% quando concluídas as

instalações e mobilização e após a aceitação pela

fiscalização; 25% por ocasião da medição final

dos serviços.

5. Execução dos serviços

Locação das obrasCom base nos “lay out” dos projetos do sistema de

drenagem coletora e subterrânea, as equipes de

topografia da contratada executarão (e compro-

varão) os serviços de locação, que inclui a locação,

o nivelamento dos eixos e linhas de bases,

verificação de pontos de referência de nível

constantes no projeto, bem como os demais

serviços de apoio topográfico necessários à

execução das obras, sua quantificação e medição.

Medição e pagamento

Os serviços topográficos e de apoio necessários a

locação, quantificação e medição das obras não

serão objeto de medição e pagamento devendo,

desta forma, seus custos estarem diluídos nos

preços unitários dos serviços e obras a eles

inerentes.

184


Desmatamento e limpeza de faixaspara escavação dos drenos coletores

Consiste nas operações de desmatar, destocar,

limpar e remover todo o material resultante da

limpeza, bem como eventuais cercas e benfei-

torias localizadas nas faixas de construção dos

drenos coletores. Inclui também a reposição de

cercas eventualmente afastadas ou removidas por

força das obras.

Em princípio, as faixas a desmatar e limpar

corresponderão as larguras dos “off-set” das

escavações ou, a critério da fiscalização, serão

estabelecidas outras larguras de faixa quando o

procedimento geral não for possível de ser seguido.

O desmatamento, a destocar e a limpeza deverão

ser efetuados com equipamentos adequados à

natureza dos serviços.

Os materiais provenientes da limpeza deverão ser

queimados ou removidos para locais previamente

indicados pela fiscalização.


O desmatamento, destoca e limpeza das faixas

para escavação dos drenos coletores serão medidos,

tomando-se como unidade o metro quadrado de

área efetivamente limpa.

O desmatamento e a limpeza serão pagos de

acordo com o preço unitário que figure na planilha

para o tipo de serviço, considerando a unidade e

quantidade dos serviços efetivamente executados.

Limpeza das faixas de construção paraescavaçãodos drenos coletores de águas superficiais

Este serviço será executado nas faixas onde os

drenos coletores cortem limites de lotes ou situem-

se adjacentes às estradas, áreas essas anteriormente

já desmatadas e onde poderá existir apenas

eventual vegetação de porte.

A limpeza deverá ser efetuada com máquina de

lâmina apropriada às condições do serviço, sendo

que os materiais dessa limpeza deverão ser

queimados ou removidos para locais previamente

determinados pela fiscalização.

Também está incluído nesse serviço a remoção e

reposição de eventuais cercas que tenham sido

removidas para a execução do serviço ou

movimentação das máquinas.


A limpeza será medida tomando-se como unidade

o metro quadrado e o pagamento de acordo com o

preço unitário que figure na planilha de preços

para esse serviço, considerando a unidade e

quantidade de serviço efetivamente executado.

Escavação de drenos tipovala aberta e coletores entubados

As escavações serão realizadas segundo os greides

e taludes indicados nas plantas. Serão executadas

por procedimento mecânico e/ou manual, com a

utilização de equipamentos apropriados, sempre

de jusante para montante, com o emprego de

escavadeira hidráulica (S-90, Poclain, FH 200 ou

similar) seguindo o eixo dos drenos projetados. Nos

drenos coletores superficiais as conchas dos

equipamentos deverão ter seção trapezoidal, com

ângulos compatíveis com os taludes das seções a

escavar; as valas para os coletores entubados serão

feitas com seção retangular, b= 0,40 m e altura

conforme projeto. A contratada deverá respeitar

as seções de projeto de cada dreno e tomar todas

as precauções e medidas necessárias para não

ocorrer alteração das seções. Toda escavação

realizada em excesso, em relação aos perfis dos

drenos, por qualquer motivo, exceto aqueles

previamente determinados pela fiscalização, será

feita às expensas da contratada.

A tolerância máxima admitida para os cortes será

de + ou - 3,0 cm em relação às cotas de projeto


185

de fundo do dreno. Para este fim o controle deve,

preferencialmente, ser feito com uso de gabarito.

Quando feito utilizando off-set (base maior do

dreno) como referência de corte, utilizando na

marcação corda ou cal virgem, as conchas da

escavadeira deverão ter seções trapezoidais com

inclinações precisas e neste caso, a faixa de

escavação deve ser totalmente limpa para que a

corda ou a cal fique bem visíveis sobre o solo.

Se durante a execução dos serviços, julgar-se

necessário ou conveniente modificar taludes,

greides e seções das escavações, alterando

aquelas inicialmente previstas, tal modificação

deverá ser realizada sem que a contratada tenha

por isso direito a qualquer composição adicional

em relação aos preço unitário estabelecidos na

proposta para o serviço.

O material proveniente das escavações será,

prioritariamente, depositado em local afastado de,

pelo menos, 1,00 m da borda do dreno, ou a juízo

da fiscalização, removido para área de bota-fora

previamente escolhida.

As escavações serão classificadas como a seguir:

a) Material de 1ª categoria

É como todo depósito solto ou moderadamente

coeso, tais como cascalhos, areias, siltes ou argilas

ou quaisquer de suas misturas, com ou sem

componentes orgânicos, formado por agregação

natural e que possam ser escavado com ferramentas

de mão ou com máquinas convencionais para este

tipo de serviço.

Considera-se também como material de 1ª

categoria a fração de rocha, pedra solta,

pedregulhos etc. que tenha isoladamente diâmetro

igual ou inferior a 0,15 m.

A contratada poderá utilizar, desde que respeitados

os perfis e as seções de projeto, o método de

escavação que considerar mais conveniente, a fim

de obter melhor produtividade, uma vez que este

fato por si só não influi na classificação do material.

b) Material de 2ª categoria

É todo material que para ser escavado necessite

de prévia escarificação, realizada por equipamento

específico acoplado a escarificador de dente.

Serão também considerados como material de 2ª

categoria os blocos ou fragmentos de rocha cuja

dimensão mínima seja de 0,15 m e não exceda a

1,00 metro.

c) Material de 3ª categoria

Inclui toda rocha que só possa ser extraída com o

uso de explosivos e aqueles blocos ou fragmentos

de rocha cuja dimensão mínima exceda a 1,00

metro. Nenhum material exceto blocos ou

fragmentos de rocha se classificará nesta categoria,

se a sua extração for possível sem uso de explosivo,

barrilete (Pixotes), cunhas ou métodos similares.


As escavações dos drenos coletores superficiais e

coletores entubados serão medidas, tomando-se

como unidade o metro cúbico de material

escavado, usando-se o método da média das áreas

extremas entre posições ou estações espaçadas no

máximo de 20 metros.

Posteriormente às operações de limpeza da faixa

de escavação dos drenos, os perfis do terreno serão

obtidos pela topografia da contratada, observada,

acompanhada e confirmada pela fiscalização,

antes de se iniciarem as escavações.

Por área de escavação entende-se a compreendida

entre a linha do terreno natural e a linha do projeto

para a seção correspondente. Não serão considera-

das para efeito de pagamento os excessos de

escavações.

As escavações serão pagas de acordo com os

preços unitários que figurem na proposta de preços

do contrato, considerando o critério de medição

estabelecido e a classificação do material.

Nestes preços devem estar compreendidos os

custos de todas as operações necessárias à

correta execução das escavações, inclusive o

depósito, ao lado dos drenos, dos produtos

escavados.

186


Destino do material escavado nosdrenos coletores de águas superficiais

a) Espalhamento ao longo dos drenos

ou dentro do lote

Em geral não será necessário o transporte do

material proveniente das escavações para locais

de bota-fora. Este poderá ser espalhado e

regularizado, com máquina de lâmina, ao longo

dos drenos, em camada sensivelmente horizontal

e uniforme, ou na área do lote, de forma a evitar o

represamento de águas dos drenos naturais ou o

arraste do material para dentro dos drenos

escavados.

Em áreas onde o material escavado não possa

permanecer amontoado ao lado do dreno e nos

casos em que o procedimento acima descrito não

seja possível, como em áreas de lotes irrigados

com cultivos ou onde a operação anterior

prejudique o lote, o material escavado deverá ser

transportado para locais de bota-fora previamente

indicados pela fiscalização.


Os materiais efetivamente espalhados e regulari-

zados como descrito acima, serão medidos,

tomando-se como unidade o metro cúbico, usando-

se os mesmos volumes escavados e medidos

conforme critério estabelecido para as escavações,

sem computar o empolamento.

O pagamento será efetuado de acordo com o preço

unitário que conste na proposta de preços para este

item de serviços, considerando-se o critério de

medição estabelecido.

b) Transporte de material para locais de bota-fora

O transporte será realizado em veículos com carga

máxima por eixo compatível com as características

dos caminhos existentes. Além do transporte

propriamente dito compreende as operações de

carga/descarga, regularização dos caminhos por

onde será transportado o material, abertura e

reposição de cercas etc. O bota-fora somente deve

ser realizado após prévia autorização formal da

fiscalização considerando que, prioritariamente,

os materiais proveniente das escavações deverão

permanecer amontoados ou ser espalhados ao

longo dos drenos, conforme especificado no item

anterior. A distância média para o transporte dos

materiais está estimada em 3 km.


Os materiais de escavação efetivamente transpor-

tados para locais de bota-fora, independentemente

de sua classificação e previamente autorizados

pela fiscalização, serão medidos tomando-se como

unidade o metro cúbico, usando-se como volume

aqueles medidos nas escavações dos drenos

coletores, tomando como base as seções das

escavações e sem considerar qualquer efeito do

empolamento.


unitário que conste na proposta de preços do

contrato para este serviço e o critério de medição

citado acima.

Implantação de drenossubterrâneos parcelares

Será feita de acordo com o projeto. Consiste na

instalação de tubos corrugados de PVC flexível ou

em polietileno de alta densidade, DN 65, 75, 100

e DN 110, através das operações adiante discrimi-

nadas:

a) Limpeza das faixas de instalação dos drenos

A limpeza consiste nas operações de retirada de

ervas daninhas e remoção do material resultante,

bem como de eventuais cercas que impeçam o

desenvolvimento do trabalho; inclui também a

reposição de cercas retiradas por razão da

execução do serviço.

Os materiais provenientes da limpeza são

normalmente deixados ao lado das faixas limpas;

em casos excepcionais poderão ser removidos para

locais previamente determinados pela fiscalização.


187

A faixa de limpeza será de 5,00 metros ao longo

dos eixos definidos para os drenos e será efetuada

com o uso de máquina de lâmina.

Esta operação deve ser feita preferencialmente com

moto-niveladora. É de fundamental importância

para permitir que toda a terra removida da vala

volte a esta como reaterro.

b) Levantamento e nivelamento topográficos dos

eixos dos drenos subterrâneos

Apartir do projeto hidráulico e civil, será feita a

locação topográfica dos eixos dos drenos

subterrâneos, seguindo os espaçamento recomen-

dados, conforme “ Lay Out” existente no projeto

executivo, com nivelamento e contra-nivelamento,

com estacas a cada 20 m. No cálculo das

cadernetas de campo a tolerância altimétrica será

de 1 cm por km (1 cm/km).

c) Sondagens para detectar as profundidades da

barreiras ou camada impermeável.

Deverão ser feitas tradagens manuais, próximas

dos locais de cada piquete, a cada 20,0 m ao longo

dos eixos dos drenos, até cerca de 20 cm além das

profundidades de projeto ou até a barreira, quanto

esta estiver em profundidade interior, utilizando

trados tipo caneco ou holandês de diâmetro mínimo

de 3”. Objetivam detectar, no perfil do terreno,

levantado pela equipe de topografia, a posição da

barreiras ou camada impermeável, para fins de

projeto quanto a profundidade e declividade ou

greide dos drenos. Caso seja detectada a presença

de lençol freático, a informação deverá ser

também registrada. Na impossibilidade serem

feitas tradagens manuais devido a impedimentos

as perfurações causadas pela presença, no perfil

do solo, de cascalho, calhau ou outros, deverão

ser feitas escavações com o emprego de retro,

após autorização pela fiscalização. Os resultados

deste serviço deverão ser apresentados em

planilhas que identifiquem os lotes e drenos

subterrâneos, pelo fato de que serão utilizados nos

projetos de cada dreno subterrâneo.

NOTA: Este trabalho é importante para solos do

semi-árido, formados por capeamento do Terciário,

onde existe grande variabilidade especial de

profundidade do impermeável (ondulado) e onde

os drenos subterrâneos são projetados com

profundidades próxima dessa camada restritiva ao

fluxo vertical saturado. Em solos ou áreas onde os

drenos tenham sido projetados bem acima do

impermeável esse trabalho é dispensável.

d) Preparo dos perfis e projetos dos drenos

subterrâneos.

A contratada, deverá fornecer à fiscalização as

cópias das cadernetas de campo e desenhos

contendo os perfis do terreno natural e da barreira.

Os perfis, desenhados em papel milimetrado ou

em planilhas eletrônicas na escala horizontal

1:2000 e vertical 1:100, com referencial de nível

do IBGE, ou arbitrarias , serão utilizados pela

fiscalização para o traçado dos greides dos drenos.

(Projetos dos drenos)

A elaboração dos projetos dos drenos subterrâneos

poderá ser, por outro lado, atribuição da contratada

devendo, neste caso, cada perfil ser submetido à

contratante para aprovação.

e) Escavação das valas para instalação dos drenos

subterrâneos

A escavação é do tipo vala aberta e será feita

mecanicamente ou manualmente após a limpeza

do terreno; neste caso, com equipamentos

apropriados e respeitando as seções de projeto.

A escavação será feita manualmente em áreas de

lotes cultivados com fruticultura e onde, a juízo

da fiscalização, a execução com equipamento não

seja recomendada. Também será feita manualmen-

te nos pontos em que as escavações interfiram com

redes de distribuição hidráulica ou componentes

destas.

Em camadas de solo instável não deve ser feita

escavação em zona de lençol freático alto, sob

pena de ocorrer desmoronamento, que poderá

impossilitar o trabalho ou resultar em serviço de

má qualidade e até perda do trabalho.

188


As escavações serão executadas com 0,40 metro

de largura por ... metro de profundidade, em média,

sempre no sentido jusante para montante do dreno

a ser implantado. O material resultante da

escavação será colocado ao lado das valas, de

forma a facilitar as operações de nivelamento e

manuseio da tubulação que será instalada na vala,

bem como o seu reaterro.

A escavação deve coincidir o máximo possível

com as cotas de projeto, para que sejam evitados

aterros de regularização de níveis de fundo da

vala, o que pode comprometer o sistema se a

camada de regularização for espessa e, ao mesmo

tempo se o material de regularização não estiver

úmido e não for levemente compactado, o que

pode causar rebaixamento do tubo dreno no

trecho.

Nas escavações terá que ser feito, obrigatoria-

mente, o acompanhamento rigoroso das cotas de

projeto de fundo das valas, através do uso de

gabarito e linha de nylon presas às estacas, que

devem estar localizadas longitudinalmente a 1,8

m dos eixos de cada dreno a ser escavado, onde o

gabarito deve tocar levemente a linha sempre pela

parte inferior.

O alinhamento dos eixos das valas poderá ser feito

com a utilização de cal, ou outro método julgado

conveniente e aprovado pela fiscalização.

Todo o material proveniente das escavações

deverá retornar, obrigatoriamente, às valas para

evitar futuro rebaixamento do aterro e a formação

de via preferencial de fluxo das águas superficiais,

o que pode causar a falência do sistema.

A escavação das valas possivelmente atingirá, em

casos de lotes cultivados, o lençol freático e nesse

caso, a escavação somente pode ser executada se

o solo for estável.

f) Envelopamento dos tubos corrugados

O envelopamento dos tubos consiste no envolvi-

mento destes com manta sintética, tipo geotextil

não tecido, de poliester ou polipropileno de

gramatura ou densidade 150 g/m2 , em bobinas de

... metros de largura por 300 metros de compri-

mento. No envelopamento o recobrimento da

manta será de 2 centímetros. A manta será presa

ao tubo com fio de nylon nº 50 ou 60 de forma

espiral. O fio de amarração, bem como a manta e

os tubos serão fornecidos (no caso pela contratada);

também é atribuição desta o transporte dos tubos

e bobinas de manta do local onde se encontrem

depositados no projeto até aos locais da obra.

Está ainda incluída entre as atividades deste item

a união dos tubos, que será feita com luvas

fornecidas pela (contratante ou contratada). Na

falta de luvas, os tubos serão unidos fazendo-se

um corte de cerca 10 cm, transversal à seção de

jusante, a fim de proporcionar condição de

superposição dos mesmos. A união deverá ser

amarrada com fio de nylon de forma a garantir o

manuseio da tubulação por ocasião de sua

instalação.

g) Instalação dos drenos

A tubulação preparada e envelopada nas condições

especificadas no item anterior, será devidamente

posicionada nas valas previamente escavadas e

niveladas. Rigoroso acompanhamento do greide

da tubulação deve ser efetuado nessa ocasião para

evitar qualquer elevação que dificulte o fluxo das

águas drenadas. No acompanhamento das

profundidades de instalação dos tubos e seus

declives, deverão ser usados gabaritos e ser

instalada longitudinalmente à vala escavada, uma

linha de nylon para servir de referencial de nível

para aferição do greide da tubulação após

posicionada na vala.

Apoio topográfico deverá estar a disposição para

os trabalhos necessários à perfeita instalação da

tubulação de drenagem, não podendo haver

desvios verticais da tabulação em relação ao

greide dos drenos superiores a 1 cm para cada 3

metros de tubos, não cumulativos.


189

h) Fornecimento e instalação de tubos de PVC

rígido parede delgada (classe esgoto) para os

pontos da descarga nos coletores abertos.

Ao final de cada linha de drenagem subterrânea

parcelar será instalada um terminal de deságüe

de 2,0 m de comprimento, formado por tubo de

PVC rígido, classe esgoto, de 75 mm de diâmetro

ou 125 mm, para drenos de DN 65 ou DN 110.

Tem a finalidade de efetuar o deságüe das águas

drenadas através da tubulação corrugada no dreno

coletor aberto. A extremidade do deságüe deve

estar “sempre” em nível superior e no mínimo a

30 centímetros acima da base do dreno coletor,

no ponto de deságüe. Por ocasião do reaterro da

vala no local desse terminal, cuidados especiais

devem ser tomados para evitar o seu desacopla-

mento com o tubo corrugado.

A contratada nesta operação será também

responsável pelo fornecimento da tubulação de

PVC necessária.

i) Reaterro das valas

O reaterro das valas será feito com material

proveniente das escavações, inicialmente de forma

manual até compor uma camada de 40 centíme-

tros, que deverá ser compactado; a seguir será

adicionada uma segunda camada de aterro,

também de 40 cm, compactada manualmente; em

seguida a complementação do reaterro poderá ser

feita mecanicamente com a compactação feita

pela de passagem dos pneus da máquina, ou

manualmente, a critério da contratada e concor-

dância com a fiscalização.

Quando as valas, em condições especiais, tiverem

que cortar camadas impermeáveis do solo e

somente nesta condição, por ocasião do reaterro,

serão confeccionados pontos de fuga da água para

os drenos afastados cerca de 5,0 m. Esses pontos

serão executados utilizado-se como fôrma pedaço

de tubo de 200 mm de diâmetro, recortado na parte

inferior para se encaixar no dreno subterrâneo. Essa

fôrma deverá ser preenchida com seixos rolados

ou brita, devendo ao se removida após reaterro da

vala deixar uma coluna mínima de 10cm do

material acima da altura da camada impermeável.

j) Reaterro com solo cimento compactado nos

locais dos pontos de deságüe nos drenos coletores

abertos

Tem como finalidade fazer a contenção do reaterro

da vala junto ao dreno coletor e proteger o terminal

de deságüe de provável erosão interna.

Será confeccionado usando-se o material da

escavação, previamente preparado com a

eliminação de torrões, materiais orgânicos e pedras

e misturado de forma uniforme com cimento na

proporção de 3 sacos de cimento por metro cúbico

de reaterro, para traço 9:1. O material preparado

deve ser colocado na vala em camadas de 30 cm,

que devem ser compactadas manualmente até

atingir o nível do terreno natural, em uma distância

aproximada de 0,5 m da borda superior do coletor.

A estrutura deve ser construída antes de ser feito o

reaterro da parte final da vala, na sua proximidade,

o que só poderá ser feito após aprovação pela

fiscalização.


A implantação dos drenos subterrâneos parcelares

será medida tomando-se como unidade o metro

linear de drenos instalados e aprovados pela

fiscalização.

O pagamento será feito de acordo com o preço

unitário que figure na planilha para este serviço,

considerando a quantidade de serviço efetivamente

executado.

No preço unitário devem estar compreendidos os

custos de todas as operações e fornecimentos

necessários à correta instalação dos drenos

subterrâneos, conforme especificado neste ítem e

sub-itens “a” a “j”.

190


Fornecimento e instalaçãode caixas de inspeção

As caixas de inspeção serão confeccionadas em

concreto armado no canteiro de obras, ou em

fábricas especializadas em pré-moldados, neste

caso observados os detalhes e ferragens da planta

do projeto.

Terão diâmetro interno de 0,60m, altura média de

0,75m e profundidade média de sua parte superior

de 0,60 m em relação à superfície do terreno; serão

formadas de anéis pre-fabricados em concreto

armado com paredes de 5 cm de espessura. O fundo

da caixa deverá ser móvel, em forma de disco,

armado e com 5 cm de espessura. A tampa deverá

ser também armada, com diâmetro de 0,75 m e 5

cm de espessura, devendo ser instaladas nos locais

indicados no projeto ou a critério da fiscalização.

O custo de instalação deverá compreender os

serviços de escavação, reaterro e a retirada de

restos de materiais ou entulhos do local de trabalho.


Serão medidas considerando como unidade a peça

confeccionada e instalada como especificado

anteriormente.


unitário que figure na planilha para o fornecimento

e instalação das caixas, considerando a quantidade

efetivamente instalada e aprovadas pela fiscaliza-

ção.

Construção de caixas de junção/inspeção

Estas caixas de junção/inspeção serão construídas

nos pontos de junção dos drenos coletores

subterrâneos com os drenos parcelares. Serão

construídas com tijolos de olaria maciços, fundo

em concreto e tampa em concreto armado com 5

cm de espessura. Serão revestidas internamente

com argamassa de cimento e areia traço 1:4. As

paredes das caixas terão espessura de 11,5 cm,

altura variável e dimensões de 70 x 70 cm. A

tampa deve ficar sob a superfície do terreno a cerca

60 cm.

No custo de construção das caixas deverão estar

incluídos os serviços de escavação, reaterro e a

posterior retirada de entulhos decorrentes desse

trabalho.


Serão medidas considerando como unidade a caixa

construída conforme descrito acima e pagas de

acordo com o preço unitário que figure na planilha

de preços, considerando a quantidade efetivamente

construída.

Construção de estrutura com alvenariade pedra argamassada

As alvenarias de pedra argamassada serão

utilizadas na execução de obras de arte ou

especiais, definidas em projeto; deverão ser

executadas seguindo as especificações e por mão

de obra experiente.

A pedra a ser utilizada deve ser dura, compacta,

de textura homogênea, isenta de crosta decomposta

e possuir dimensões compatíveis com as espessuras

das alvenarias.

Antes do inicio das alvenarias deve-se regularizar

as escavações para definir a geometria e parâmetro

das obras, dentro de tolerância admissível. Somente

após a aprovação desta etapa á que as alvenarias

poderão ser executadas.

As pedras devem ser selecionadas, devendo,

quando necessário, serem feitos os desbastes e

cortes a martelo. As pedras serão assentadas em

argamassa o bastante para que quando comprimi-

das esta reflua pelos lados, sendo calçadas com

lascas de pedra dura. A primeira fiada do inicio

ou reinicio do serviço será constituída de pedras

maiores, assentadas sobre leito de argamassa. As

pedras serão assentadas em camadas respaldadas


191

horizontalmente e verticalmente, se for o caso,

devendo haver o necessário travamento ou

amarração entre pedras de cada fiada. A alvenaria

formará um maciço sem vazios ou interstícios.

A argamassa de ligação deverá ser de cimento e

areia grossa traço 1:4, preparada em masseiras.


A medição será feita tendo como unidade o metro

cúbico, calculado com base no projeto.

O pagamento será efetuado considerando o preço

unitário estabelecido na planilha de preços do

contrato e os volumes medidos.

O preço inclui os custos de escavação, pedra,

cimento, agregados, mão-de-obra, transporte de

materiais, acabamento de superfícies e qualquer

outro trabalho necessário para a conclusão da obra,

inclusive reaterro e limpeza da área de construção.

Construção de revestimentocom pedras argamassadas

O revestimento de pedra argamassadas deverá ser

executado com a mesma técnica e orientações

do item anterior e em atendimento aos parâmetros

e linhas do projeto.


A medição será feita tomando-se como unidade o

metro cúbico, calculado com base no projeto da

obra.

O pagamento será efetuado considerando o preço

unitário estabelecido no contrato e o volume

medido.

O preço inclui todos os materiais e serviços

necessários para se conseguir um revestimento de

perfeito acabamento.

Fornecimento e assentamento detubos de concreto tipo CA-II.

Os tubos a serem fornecidos e instalados para a

construção de bueiros terão diâmetro de 600 e 800

mm. Serão instalados em valas escavadas até a

rasante dos drenos em locais definidos no projeto.

Quando, no fundo da vala, for encontrado material

de 3ª categoria, a escavação deverá baixar no

máximo 0,10 m, que será completado com lastro

de concreto magro e com alvenaria de pedra

argamassada; em outras condições obedecer o

constante da planta tipo. Deverão ser assentados

de forma a garantir o perfeito funcionamento e

concordância com os greides dos drenos.

Tubos que apresentem avarias provenientes de

carga, descarga, transporte e instalação ou que

apresentem defeitos, ou rachaduras, serão

recusados. Antes de serem instalados os tubos

deverão ser limpos e mantidos livres de destritos

estranhos.

A fiscalização examinará cuidadosamente cada

tubo antes do seu assentamento na posição

definitiva, o que não isenta a contratada de

satisfazer às condições destas especificações.

Os tubos deverão ser baixados cuidadosamente até

o fundo da vala com guindaste ou outro meio

aprovado pela fiscalização. Cada tubo será

colocado diretamente sobre a camada de

assentamento. Uma vez baixado, deverá ser feita

sua colocação e o perfeito alinhamento com os

adjacentes. Deverá ser seguida a declividade de

projeto do fundo do dreno ou a declividade de

projeto da obra tipo, caso exista. Os tubos e valas

deverão ser mantidos livres de água, que deverá

ser esgotada com bombas ou por meio de saídas

na escavação, caso seja necessário. Quando for

preciso interromper a colocação dos tubos,

deverão ser tampados os extremos livres para

impedir a entrada de água ou corpos estranhos.

O reaterro poderá ser feito com o próprio material

da escavação, desde que sirva para esse fim,

192


ficando a critério da fiscalização a sua utilização

ou não. Deverá ser disposto em camadas de no

máximo 0,20 m e já com teor de umidade

apropriada. Cada camada deverá ser compactada

com compactador vibratório, tipo sapinho ou

similar, ficando a cargo da fiscalização, através

de avaliação táctil, identificar o grau de

compactação desejado. Quando os bueiros

cruzarem estradas, a última camada deverá ser

de revestimento primário ou cascalho.


Nos custos unitários deverão estar incluídas todas

as despesas, tais como aquisição dos tubos,

materiais, transportes, mão-de-obra, uso de

equipamentos, reaterro, leito de concreto e outros.

A medição será feita por metro de tubos assentados

e devidamente reaterrados, conforme o diâmetro

indicado nos projetos, incluindo eventual leito de

concreto e o reaterro.

O pagamento será feito pelo preço unitário de tubo

fornecido e instalado, conforme conste na planilha

de custo apresentada pela contratada, consideran-

do o critério de medição estabelecido.

Fornecimento e instalação de tubospara a construção dedrenos coletores entubados

Serão utilizados tubos de PVC de ... e ... mm de

diâmetros iternos, respectivamente, que serão

fornecidos pela ..... . Os tubos serão armazenados,

transportados e distribuídos para os locais de

instalação pela ..... . Serão instalados em valas es-

cavadas com seção retangular e largura de 0,40 m.

Serão assentados seguindo os greides

estabelecidos em projeto, acoplados através da

união das pontas e bolsas, alinhadas. No caso de

instalação sobre trechos escavados em rocha, os

tubos serão assentados sobre um colchão de areia

de altura mínima de 5 cm. A tubulação deve ficar

ajustada e perfeitamente ancorada nas caixas de

junção/inspeção, locais de deságüe dos drenos

subterrâneos.

Os drenos coletores entubados, em geral,

desaguarão em drenos coletores superficiais tipo

vala aberta, onde deverão ser construídas estruturas

de proteção contra erosão utilizando alvenaria de

pedras.

Os serviços e fornecimentos, caracterizados a

seguir, necessários para a construção dos drenos

coletores subterrâneos, serão medidos considerando

como unidade, o metro de tubo fornecido e

instalado. Deverá compreender toda mão-de-obra,

o transporte e distribuição dos tubos e o eventual

fornecimento de areia para o preparo de leitos,

quando o assentamento correr em vala escavada

em rocha e também os custos de estruturas de

deságüe no coletor aberto.

Somente considerar-se-á concluído estes serviços

quando todas as caixas de junção/inspeção

estiverem concluídas conectadas aos drenos

subterrâneos e as valas devidamente reaterrados.

O pagamento será efetuado considerando o critério

de medição acima apresentado, bem como os

diâmetros dos tubos e preços unitários constantes

nas planilhas para este serviço.

Reaterro dos drenoscoletores entubados

Os reaterros serão feitos inicialmente de forma

manual e posteriormente com equipamentos. O

material do reaterro, que em principio será o

proveniente das escavações, com execução

daqueles trechos em que as escavações forem

executados em rocha, devem estar isentos de

pedras e materiais que a critério da fiscalização

sejam indesejáveis. Os reaterro deverão ser

convenientemente compactados de forma a todo

o material da escavação retorne as valas.


193


A medição do volume de reaterro, efetivamente

executado conforme especificado acima, será feita

considerando como unidade a metro cúbico e

tomando-se como base o volume de escavação

da vala.

O pagamento do volume de reaterro será efetuado

considerando o critério de medição estabelecido

e o preço unitário que conste na planilha para este

serviço.

6. Disposição do sistema implantado(lay-out)

Toda e a qualquer alteração feita no projeto, por

ocasião da sua implantação, deverá constar do

Lay-out definitivo da obra, a ser preparado e

apresentado, no final da mesma, pela contratada,

na mesma escala e forma de apresentação do

projeto motivo do contrato.

No caso dos drenos coletores entubados e suas

caixas de junção – inspeção, essas obras deverão

ser sempre amarradas (locadas) e ter seus ângulos

medidos até segundos e as distâncias medidas com

precisão de até duas casas decimais; quanto às

profundidades das partes superiores das caixas de

inspeção junção, em relação à superfície do

terreno, essas deverão ter aproximação correspon-

dente a uma casa decimal.


Os custos não serão motivo de pagamento,

devendo estar diluídos nos custos gerais das obras.

7. Composição de custos

O concorrente deverá apresentar uma composição

de preços em planilha financeira, de acordo com

os itens especificados. A esta everá ser anexada a

memória de cálculo de cada item com detalhes

dos cálculos e englobando os custos diretos e

indiretos, conforme segue:

a) Rendimento da máquina ou equipamento para

cada unidade de serviço;

b) Consumo de material para cada unidade de

serviço especificado na planilha;

c) Consumo de mão-de-obra para cada unidade

da serviço especificado na planilha;

d) Custos de mão-de-obra, onde deverão ser

respeitadas as leis nacionais, os custos de transporte

a alimentação.

e) Custos do B.D.I. (Bônus de Despesas Indiretas)

8. Da responsabilidade do construtor

A responsabilidade do construtor é integral para a

obra contratada nos termos do Código Civil

Brasileiro.

O construtor será também responsável por todos

os serviços relacionados com a construção,

manutenção, mobilização e desmobilização de

todas as instalações do canteiro de obras e

acampamentos que venham a ser necessários ao

andamento dos serviços, assim como, o transporte,

montagem e desmontagem de todos os equipa-

mentos, máquinas e ferramentas.

A presença da fiscalização da contratante na obra

não exime a responsabilidade do construtor.

É de inteira responsabilidade do construtor a

reconstituição de todos os danos ou avarias

causados em obras existentes como, caiação,

urbanismo, edificações, rede elétrica e rede de

irrigação e drenagem e conservação e manutenção

de obra objeto do contrato até a sua entrega

definitiva à empresa contratante.

A fiscalização da contratante poderá exigir a

retirada imediata de qualquer operário do canteiro

de serviços cuja mão-de-obra seja classificada

inferior à exigida pela contratante, conforme

julgamento desta.

O construtor é responsável pela retirada do local

da obra, dentro de quarenta e oito horas a partir da

194


notificação do fiscal da contratante, de todo e

qualquer material impugnado pelo mesmo.

A guarda e a vigilância dos materiais necessários

à obra, assim como dos serviços executados, é de

total responsabilidade do construtor que tem a

obrigação de inspecionar a área onde serão

executados os serviços, não podendo sob pretexto

algum alegar desconhecimento do local.

A contratada é obrigada a manter na obra, durante

o seu período de execução e cumprido jornada de

trabalho diario, um engenheiro registrado no CREA,

com responsabilidade geral de condução da obra.

Para efeito da liberação do 1º faturamento à

fiscalização somente o fará mediante a apresen-

tação de cópia autenticada da ART no CREA.

9. Recebimento definitivo dos serviços

Após o término dos serviços, a contratada requererá

o recebimento definitivo das obras.

A fiscalização fará a vistoria e se os serviços

estiverem de acordo com as especificações,

efetivamente não tendo nenhuma observação a

fazer, será lavrado o Termo de Encerramento Físico

do Contrato.

Na hipótese de correções, a contratada terá um

prazo de 30 (trinta) dias para regularização das

mesmas. Só após a realização das correções, e

estando a fiscalização de acordo, será lavrado o

Termo de Encerramento Físico do Contrato, que

permitirá a liberação da caução contratual, sendo

que o termo deverá ser lavrado por representantes

da contratante e da contratada.

A última fatura de serviços será encaminhada para

pagamento após emissão do Termo de Encerra-

mento Físico do Contrato e recebimento pela

contratante.

10. Informações adicionais

Qualquer dos itens constantes da planilha de custos

que deixar de ser apresentado desclassificará

automaticamente a proponente. Na composição

de preços unitários, cada proponente poderá

apresentar modelo próprio.

Fazem parte das especificações os seguintes

documentos, que estarão disponíveis para consulta

e/ou reprodução - listar os documentos conforme

exemplo abaixo:

• Fichas de descrição de perfis;

• Fichas de testes de condutividade hidráulica

horizontal saturada;

• Levantamento topográficos dos eixos dos drenos

coletores superficiais e entubados;

• Projeto Executivo/básico do sistema de drenagem

superficial/subterrânea (relatório final)

• Perfis executivos do sistema de drenagem

coletora superficial e subterrânea;

• Plantas gerais e obras de arte (especiais);

a) Disposição geral dos estudos de drenagem

subterrânea em escala ...... (Localização dos

pontos de testes de condutividade hidráulica,

tradagens e perfis pedológicos);

b) Lay out geral do sistema de drenagem

superficial e subterrânea;

c) Bueiro - Tipo para cruzamento com estrada

ou canal;

d) Junção de drenos;

e) Caixa de inspeção e caixa de junção-

inspeção;

f) Perfil tipo de dreno coletor entubado;

g) Estrutura de deságüe e proteção de dreno

subterrâneo;

11. Considerações finais:

As obras e serviços que serão executados de acordo

com estas especificações se desenvolverão em

perímetro irrigados em operação (no caso) e por


195

isso, necessitarão de planos específicos de

execução sincronizados com os interesses da

contratada e dos usuários.

Antes de iniciar qualquer serviço de escavações

ou movimentação de equipamento, a contratada

deverá ter pleno conhecimento de todas as

variáveis que possam interferir no desenvolvimento

e conclusão dos serviços.

Deverá observar possível interseção das obras com

tubulações do sistema adutor, ou de distribuição

de água do projeto, para evitar danos e,

consequentemente, prejuízos aos usuários. É

Importante que qualquer interferência com

tubulações do sistema de distribuição seja

sinalizada para a perfeita caracterização do local

e alerta aos operadores de equipamentos. Será de

responsabilidade da contratada os ônus decorrentes

de danos nos sistemas de distribuição decorrentes

de ações falhas de operários ou equipamentos

utilizados na execução da obras.

Eventuais interseções de drenos com o sistema

adutor ou distribuidor de água do projeto que

venham exigir obras específicas, não contempladas

no projeto, serão objeto de contratação especí-

ficas.

A contratante manterá em campo equipe com o

objetivo de acompanhar e fiscalizar o andamento

e a qualidade dos serviços, bem como efetuar

medições e resolver pendências decorrentes do

projeto ou métodos e critérios executivos

especificados. A fiscalização, quando necessário,

poderá também fazer o detalhamento de obras

visando uma melhor execução.

A contratada deverá arcar com todos os encargos

trabalhistas, previdenciários, fiscais e comerciais

resultantes da execução da obra, não poderia

transferir à contratante a responsabilidade de

qualquer vínculo por seu pagamento. Também é

proibida a DAÇÃO do presente contrato de

execução dos serviços, como garantia de qualquer

transação da empresa executora ou contratada.

Junto ao último faturamento de serviços a contrata-

da deverá apresentar os comprovantes de quitação

de todos os encargos trabalhistas, previdenciários

e fiscais com relação aos serviços e obras execu-

tadas.

Fonte consultada:Supervisão de Irrigação e Drenagem – DO/OM

– CODEVASF – Administração Central - Brasília

196


20. EXEMPLO DE PROJETO DEDRENAGEM SUBTERRÂNEA

1. Empresa:Solamberger Agrícola (fictício)

2. Localização:Perímetro de Irrigação de Maniçoba - Juazeiro/BA

3. Área do Projeto:11 ha

4. Cultura Prevista:Uva

5. Solo:Podzólico vermelho amarelo eutrófico, latossólico,

com “A” franco, muito ácido em profundidade,

coloração dominante amarela, muito profundo,

concreções lateríticas a 170 cm. Textura leve

sobre média a pesada.

6. Relevo:Plano

7. Condutividade Hidráulica:Na área foram conduzidos 4 testes de condutividade

hidráulica em presença de lençol freático,

conforme as figuras anexas 1, 2, 3, e 4, sendo

obtido valor médio de 3,5 m/dia.

8. Profundidade da Barreira:Avaliações feitas com base em resultados de

tradagens e em informações de solo da área

permitiram constatar a presença de barreira ao

fluxo vertical saturado a uma profundidade média

de 1,70 m da superfície do terreno.

9. Coeficiente de drenagem subterrâneaou recarga de projeto:No seu cálculo estimativo foi tomada recarga

proveniente de chuvas, por ser esta a maior fonte

geradora de encharcamento dos solos da área.

Foram ainda considerados os seguintes parâmetros:

• Precipitação total estimada para a duração de 3

(três) dias consecutivos e recorrência de 1/10 anos

= 160 mm, conforme tabela 1 anexa.

• Retenção de chuva pelas plantas e cobertura

vegetal morta = 8 mm

• Escoamento superficial na base de 30% do total

precipitado = 160 mm x 0,30 = 48 mm

Infiltração potencial = 160 - (48+8) = 104 mm

• Evapotranspiração = 12 mm em 3 dias

• Retenção de umidade pelo solo. Para o seu

cálculo foi assumido:

• Profundidade do sistema de drenagem = 1,20 m.

Este valor tem-se mostrado adequado, na região,

para a cultura da uva em solos de textura média a

leve.

• Espaçamento entre drenos = 30,0 m

• Profundidade equivalente de fluxo = 0,5 m

• Condutividade hidráulica média = 3,5 m/dia

• Profundidade do lençol freático no ponto médio

entre drenos, com a irrigação e imediatamente antes

da chuva de projeto = 1,05 m, conforme Figura 01

Prof Textura Capacidade de Campo Água Disponível(cm) (%) (cm)

0 - 25 Franco arenosa 6,73 0,5425 - 50 Franco argilo arenosa 12,07 1,3550 - 105 Argilo arenosa 14,80 3,13

Total = 5,02

Exemplo de projeto de drenagem subterrânea

197

• Dados do solo, segundo perfil tipo constante da

tabela 2 em anexo.

Fig. 1- Profundidade do lençol antes das chuvas de

projeto

No cálculo estimativo da altura do lençol freático,

sobre os drenos, foram consideradas recargas de

0,0025 m/dia e de 0,0030 m/dia para irrigação por

gravidade, em sulcos, com baixa eficiência de

irrigação, tendo-se empregado a fórmula de

Hooghoudt para camada de solo uniforme ou K1 =

K2, obtendo-se:

ou

ou:

Para R = 0,0025 m/dia - h = 0,14 m

Para R = 0,0030 m/dia - h = 0,16 m

Assume-se então que o lençol freático, imedia-

tamente antes das chuvas de projeto, estaria a

1,05m. No caso de irrigação por aspersão esse

valor seria inferior porque a percolação profunda

poderia situar-se entre 0,0010 a 0,0015 m/dia.

A retenção de umidade corresponde à lâmina de

água necessária para levar o solo, na profundidade

de 105 cm, do estágio de unidade atual, imedia-

tamente antes da chuva de projeto, até a capaci-

dade de campo, assumindo-se que o teor de

umidade média da camada considerada seria

equivalente a 60% do total da água disponível.

• Retenção até a capacidade de campo =

50,2 mm x 0,40 = 20 mm

• Recarga ou percolação profunda:

104 - (12 + 20) = 72 mm

Espessura de solo saturado pelas chuvasSabendo-se que a porosidade drenável pode

também ser obtida indiretamente em função da

condutividade hidráulica e assumindo-se um solo

uniforme ate 1,20 m de profundidade e que o valor

médio da condutividade hidráulica é representativo

de todo o perfil tem-se:

Porosidade drenável =

Sendo K = 3,5 m/dia: tem-se que v = 18,71%

ou, segundo curva do USBR, µ = 19%

Ascenção do Lençol =

Altura da zona de saturação para a condição maiscrítica do projeto - h = 53 cm, conforme Fig. 2.

Fig. 2 – Esquema de sistema de drenagem

com lençol a diferentes profundidades

Sendo h0 = 15 cm assumidos + 38 cm obtidos = 53 cm

Lâmina de água a ser drenadano período de 3 diasO sistema de drenagem foi projetado para a

instalação de drenos a 120 cm de profundidade e

para trabalhar, na condição crítica de projeto, com

v

v

198


carga hidráulica “h” de 53 cm ou com lençol, no

ponto médio entre drenos, a 67 cm da superfície

do terreno.

Assumiu-se que o lençol freático, imediatamente

antes das chuvas de projeto estaria a 1,05 m de

profundidade devendo, após receber a recarga,

ascender para 67 cm abaixo da superfície do solo,

para ser então rebaixado para 80 cm em um período

de 3 dias, o que resulta em um rebaixamento de

13 cm.

Obtêm-se então a lâmina de água a ser drenada

pela seguinte expressão:

Percolação profunda ou lâmina de água a ser

drenada = camada saturada x porosidade drenável

L = 13 cm x 0,19 = 2,47 cm

A Recarga ou Coeficiente de Drenagem Subter-

rânea é então de:

R = 24,7 mm/3 dias = 8,2 mm/dia

10. Cálculo do Espaçamento Entre Drenos

Foram empregadas as fórmulas de Glover Dumn e

Hooghoudt.

a) Cálculo pela formula de Glover Dumn

L2 = p2 KDt/v.ln (1.16 ho /ht)

D = d + (ho + ht )/4, onde

Sendo:

L = espaçamento entre drenos (m)

K = condutividade hidráulica da camada

de solo (m/dia)

D = espessura da camada de solo onde ocorre

fluxo total (m)

Do = espessura da camada de solo situada entre o

fundo do dreno e a barreira (m)

d = espessura onde ocorre fluxo equivalente (m)

t = tempo estimado para rebaixamento do lençol

(dias)

v = fração drenável ou espaço poroso drenável (%)

ho = altura máxima assumida para o lençol no

ponto médio entre os drenos (m)

ht = altura do lençol freático após o período

considerado para o rebaixamento (m)

p = perímetro molhado do tubo dreno (m), conforme

figura 3

*D = d + ho/2 segundo o US Bureau of Reclamation

Se d/ho < 0,1 – o espaçamento pode ser calculado

como se o dreno estivesse sobre a barreira

No caso Do = d por se tratar de solo raso onde Do

é menor que a unidade

Valores utilizados:

K = 3,5 m/dia

P =0,46 m (tubo DN 64 e envoltório de cascalho)

ho = 0,53 m

Do = d = 0,50 m

ht = 0,40 m

D = 0,73 m

t = 3 dias

L2 = 2 x 3,5 x 0,73 x 3/0,19 x ln

(1,16 x 0,53/0,40) = 929 m2

L = 30,5 m Þ L = 30,0 m

Fig. 3 – Dreno com Envoltório de cascalho

Como o espaçamento obtido está na faixa do valor

inicialmente estimado, não há necessidade de

recalcular o valor inicial de h.


199

b) Cálculo pela Fórmula de Hooghoudt, conforme

ilustrado na figura 4.

L2 = 8 K2 dh/R + 4K1 h2/R

Como K2 = K1 = K, tem-se que

L2 = 4 K h/R (2d + h), sendo:

K = 3,5 m/dia

d = 0,50 m

h = 0,40 m

R = 0,008 m/dia

L = 31,3 m Þ L = 30,0 m

Fig. 4 - Espaçamento segundo a fórmula de Hooghoudt

Atualmente, quando do emprego da fórmula de

Hooghoudt e para solos de textura leve a média,

está sendo usada para a região de Petrolina/

Juazeiro, recarga de 0,004 m/dia. Os resultados

tem sido, aparentemente, satisfatórios tendo em

vista que a melhor drenagem não é a mais eficiente

e sim a mais econômica.

11. Cálculo do Comprimentodas Linhas de Dreno

Leva-se em conta a recarga de projeto, a declivi-

dade de instalação da linha de drenagem e as

características do tubo, como coeficiente de

rugosidade e altura da lâmina de água consumida

ou seja:

• Tubo trabalhando a ½ seção

• Tubo trabalhando a ¾ de seção

É regra bastante generalizada dimensionar-se a

tubulação para trabalhar a ½ seção, o que permite

que mesmo após um assoreamento, de até a

metade de sua seção, esta ainda funcione a

contento, permitindo assim maior intervalo entre

limpezas quando se tratar de solos com altos teores

de silte, areia fina ou outros solos de baixa

estabilidade estrutural.

Como a tubulação de drenagem trabalha à pressão

atmosférica, no seu dimensionamento é empre-

gada a fórmula de Manning onde:

Q = 1/n A R2/3 S1/2

A= área do tubo em m2

R= A/P em m

S= declividade em m/m

No caso n = 0,016 para tubos corrugados de

material plástico (PVC ou polietileno)

Para tubo trabalhando a 1/2 seção a fórmula fica

reduzida a: Q = 10 D8/3 S1/2

D= diâmetro interno do tubo em m

Para trabalho a 3/4 de seção tem-se:

Área de fluxo = A = 0,63 D2

Perímetro molhado = P = 2,09 D

R. Hidráulico = 0,30 D

Capacidade do tubo = Q = 17,5 D8/3 S1/2

No dimensionamento dos comprimentos das linhas

de drenagem, mesmo que o princípio de cálculo

seja o trabalho à ½ seção, o sistema pode, por

motivo prático e econômico, trabalhar com trechos

acima desta capacidade, como se verá a seguir.

No dimensionamento dos comprimentos dos tubos

considera-se os seguintes fatores:

• Altura da lâmina d’água no tubo ou seção de

fluxo assumida

• Características hidráulicas do tubo

• Declividade de projeto, no caso S = 0,004 m/m

:

200


b) Cálculo da Recarga Unitária, conforme figura 5

• Coeficiente de drenagem subterrânea – R = 0,008 m/dia

• Espaçamento entre drenos – L = 30,0 m

Fig. 5 – Esquema de cálculo do comprimento de drenos

Como serão instaladas linhas de drenos de 500

m, conforme Figuras 6, selecionou-se o tubo DN

100 para os primeiros 250 m e DN 75 para os

250 m à montante. Nos pontos de mudança de

diâmetro deverão ser instaladas caixas de

inspeção, conforme Figura 7 em anexo.

Neste caso não se opta pelo tubo de DN 65 porque

este não atingiria os 250 m, nem trabalhando a ¾

de seção. O seu emprego implicaria na construção

de mais uma caixa de inspeção por linha, o que

não seria economicamente vantajoso em função

dos custos dos diferentes tipos de tubo na época

do projeto.

Nas Figuras 8 a 11 são apresentadas fichas com

resultados dos testes de condutividade hidráulica

de campo.

Nota: É de fundamental importância que as especi-

ficações técnicas, para fins de implantação das obras,

façam parte do projeto que deverá conter também

plantas-tipo das obras, como caixas de inspeção,

proteções dos pontos de descarga dos drenos

subterâneos nos coletores abertos e outras obras

julgadas necessárias.

c ) Comprimento máximo do tubo

C = Q (m3/s)/q (m3/s.m)

DN Comprimento (m)

1/2 Seção 3/4 Seção

65 118 205

75 169 295

100 385 677

a) Cálculo das vazões (Q) para tubos trabalhando à 1/2 e 3/4 de seção


201

(*) Fonte: Dados básicos - INEMET.

Frequência de chuvas.N = fnN = nº de anos registro f = frequência desejada n = nº de ordem na coluna

Para: f = 10 N = 18 Toma-se uma chuva de 160mm

Tabela 1 -Chuvas máximas de três dias Estação Mandacaru - Juazeiro - BA (*)Lat. = 9o 24’ S ; Long. = 40o 26’ W

Nº de Precipitaçõesordem máximas

1 166,5

2 160,0

3 153,8

4 148,3

5 144,8

6 128,2

7 117,7

8 110,7

9 103,1

10 99,1

11 84,8

12 83,8

13 84,6

14 81,6

15 75,6

16 75,5

17 75,3

18 73,3

Ano Nov Dez Jan Fev Mar Abr Máximas

1965 45,9 5,0 - - - - -

1966 33,2 21,6 42,7 75,3 41,1 56,0 75,3

1967 36,3 56,7 11,5 17,8 84,8 19,7 84,8

1968 83,8 19,7 9,9 30,6 56,0 4,0 83,8

1969 16,0 59,1 80,4 148,3 116,2 7,0 148,3

1970 55,2 21,8 81,6 30,5 6,5 - 75,6

1971 22,0 22,8 35,9 21,0 32,2 75,6 75,6

1972 - 166,5 36,9 44,9 67,0 33,4 166,5

1973 9,1 15,6 15,7 33,4 99,1 61,7 99,1

1974 9,0 22,0 30,4 73,4 26,4 84,6 84,6

1975 9,8 9,6 70,2 16,6 160,0 50,5 160,0

1976 92,5 13,0 5,9 103,1 4,6 2,5 103,1

1977 48,5 89,5 20,1 15,6 128,2 45,0 128,2

1978 46,4 63,3 84,6 153,8 25,8 41,6 153,8

1979 26,1 6,1 73,3 50,8 12,8 52,9 73,3

1980 117,7 61,5 108,9 100,9 9,3 45,8 117,7

1981 7,2 16,5 13,6 1,5 110,7 18,9 110,7

1982 - 73,7 0,7 22,1 75,5 47,3 75,5

1983 47,9 13,2 15,0 144,8 30,5 0,4 144,8

202


Tabela 2 -Resultado de análises de solos segundo levantamento pedológicorealizado pela Sondotécnica S.A. - perfil 21, unidade PV1,projeto Maniçoba - BA, 1973/74.


203

Fig. 6 - Disposição do Sistema de Drenagem

204


Fig. 7 - Planta-Tipo de Caixa de Inspeção


205

Ficha de cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol freáticoProjeto: Maniçoba (BA) Data: 09/Abril/86 Teste nº: 01Locação: Área de plantio de uvaExecutor : Manuel J. Batista/Hermínio H. SuguinoSolo: PV1 - Podzólico vermelho amarelo Eutrófico latossolo

Fig. 8 – Ficha de teste de Condutividade Hidráulica

206


Ficha de cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol freáticoProjeto: Maniçoba (BA) Data: 09/ Abril/86 Teste nº: 02Locação: Área de plantio de uvaExecutor : Manuel J. Batista / Hermínio H. SuguinoSolo: PV1



207

Ficha de cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol freáticoProjeto: Maniçoba (BA) Data: 11/Abril/86 Teste nº: 03Locação: Área de plantio de uvaExecutor : Manuel J. Batista / Hermínio H. SuguinoSolo: PV1


208


Ficha de cálculo da condutividade hidráulica em presença de lençol freáticoProjeto: Maniçoba (BA) Data: 11/Abril/86 Teste nº: 04Locação: Área de plantio de uvaExecutor: Manuel J. Batista/Hermínio H. SuguinoSolo: PV1

Fonte:

Supervisão de Irrigação e drenagem - DO/OM -

CODEVASF - Administração Central (Brasília).Fig. 11 – Ficha de teste de Condutividade Hidráulica

Manutenção de drenos

209

21. MANUTENÇÃO DE DRENOS

Uma boa manutenção de drenos é muito impor-

tante para o funcionamento adequado do sistema

de drenagem.

Os drenos logo após serem escavados, principalmente

nos dois primeiros anos, são comumente invadidos

por vegetação variada, além de se tornarem asso-

reados em maior ou menor tempo, dependendo da

estabilidade do solo escavado e do tipo de prá-

ticas agrícolas realizadas na sua área de influência.

Chuvas de intensidade e duração superiores àque-

las de projeto podem causar danos ao dreno e suas

estruturas e ao mesmo tempo o seu assoreamento.

Para o bom desempenho do sistema de drenagem

é importante que seja feita uma manutenção

sistemática dos drenos, visando impedir que a vege-

tação de seu leito e o assoreamento atinjam níveis

que prejudiquem o seu funcionamento hidráulico.

A vegetação controlada manual ou mecani-

camente, com uso de foice ou equipamento

mecânico roçador, é extremamente importante na

proteção dos taludes dos drenos, para que assim

seja mantida a sua geometria de projeto e

construção.

É importante salientar ser totalmente desacon-

selhável fazer capinas em taludes de drenos onde

a vegetação, quando apropriada e bem mantido,

é importante para protege-los contra erosão.

Roçagem

Os drenos devem ter a sua vegetação de

gramineas e outras, de porte herbáceo, roçadas ou

aparadas e removidas do seu leito com uso de

garfos especiais, duas vezes ao ano, dependendo

do tipo de clima da região, tipo de solo cortado

pelo dreno e tipo de vegetação plantada ou

invasora. A roçagem mecânica com uso de

roçadeiras especiais para este tipo de serviço é

de uso mais restrito, tendo em vista que este tipo

de equipamento não é produzido no pais, o que

cria entraves quanto a aquisição; por outro lado o

custo deste tipo de mão de obra ainda é baixo

entre nós.

Vegetação do tipo arbustiva ou árvore deve ser

eliminada do dreno por arranquio ou corte na

região do colo; nesse caso é feita aplicação de

herbicida, como TRIBUTON D, com uso de pincel,

na proporção de 5% de TRIBUTON para 95% de

óleo diesel, ou outro produto cuja eficiência tenha

sido comprovada e que esteja ao mesmo tempo

aprovado pelos orgãos ambientais para este tipo

de uso.

A roçagem deve ser feita, preferencialmente, até

uma faixa de cerca de 3,0 m do talude do dreno

ou limite de cerca, cultivo ou estrada.

Dessassoreamento

Quanto ao desassoreamento, este pode ser feito

manualmente, com o uso de pás e enxadas, para

drenos de pequenas seções ou mecanicamente,

para drenos maiores, podendo ser usadas retro-

escavadeiras, escavadeiras hidráulicas ou dragas,

dependendo das dimensões do dreno.

A decisão de quando fazer o desassoreamento de

um dreno vai depender do nível de assoreamento

e sua interferência no desempenho do mesmo.

Deve ser tomada em função de observações visuais

feitas durante inspeções de rotina ao sistema de

drenagem. A periodicidade deste serviço é difícil

de se prever, tendo em vista depender de uma serie

de fatores, conforme anteriormente mencionados,

e suas interações. De uma maneira geral pode-se

prever um desassoreamento ou limpeza de fundo

a cada 5 anos.

210


Durante o desassoreamento são também obriga-

toriamente feitas as limpezas dos bueiros e outros

tipo de obras do sistema.

Deve ser sempre dada ênfase ao método mais

prático e econômico, tanto de fazer o desassorea-

mento como também para a roçagem, secagem e

remoção do material do leito do dreno.

Remoção de vegetação aquática

submersa e/ou flutuante

A remoção deste tipo de vegetação ainda é

problemática entre nós por não existir no mercado

nacional equipamento apropriado para este fim,

formado por um tipo de lancha com caçamba-

reboque e equipamento hidráulico contendo

concha- rastelo próprios para uso aquático.

Na CODEVASF este tipo de problema só existe

nos projetos de Irrigação do baixo São Francisco.

São portanto áreas baixas que sofrem influências

das marés e onde, em alguns casos, a drenagem é

também feita por bombeo.

Não foi até o presente momento adquirido ou

desenvolvido equipamento adequado porque a

amplitude dos problemas não justifica. As limpezas

tem sido feitas com o uso de improvisações.

Controle de taboa

A taboa, planta do gênero typha, geralmente vegeta

em drenos onde a velocidade de fluxo da água é

baixa e onde exista comumente uma lâmina de

água que se eleva na medida em que o dreno é

tomado por este tipo de vegetação.

Controle manual

É feito através de roçagem e remoção do material

do leito do dreno e posterior abertura de um sulco

ou pequena vala no interior do dreno, quando este é

de grande porte, conforme tem ocorrido em drenos

do projeto Gorutuba, situado próximo da cidade de

Janaúba-MG. Também tem sido feitas limpezas

manuais em drenos dos projetos Estreito e Ceraíma.

Controle mecânico

Normalmente é feito com o uso de escavadeira

hidráulica, que apresenta a desvantagem de

aprofundar o dreno a cada limpeza, pela remoção

da taboa e terra do fundo do mesmo o que, cada

vez mais, propicia condições favoráveis para o

desenvolvimento desta.

Controle com emprego de herbicida

O controle da taboa, com o emprego de herbicida,

não tem sido feito por falta, no mercado nacional,

de um herbicida apropriado para ser usado em

meio aquático no controle deste tipo de praga.

Devido aos males causados aos drenos pela

infestação de taboa e aos custos do controle

manual e suas dificuldades ou do controle

mecânico e seus danos ao dreno, a CODEVASF e

a EMBRAPA montaram um experimento tendo em

vista a seleção de um herbicida eficiente para o

controle da taboa e que ao mesmo tempo cause

danos mínimos ou praticamente nulos ao meio

ambiente.

O experimento já se encontra em sua etapa final

visando a aprovação e liberação de registro

definitivo de uso pelo IBAMA. Trata-se de um

herbicida conhecido comercialmente como

ARSENAL NA, cujo principio ativo é o IMAZAPIR.

Drenagem por bombeo

Sempre que exista drenagem por bombeo, deve

também ser feita a manutenção das bombas,

conforme recomendações dos catálogos destas, do

sistema elétrico-eletrônico, da casa de bombas e

demais componentes do conjunto.

Proteção e recuperação de taludes e estruturas

componentes de drenos

Devem ser feitas inspeções em todo o sistema de

drenagem, principalmente após a ocorrência de

chuvas intensas, visando detectar danos e fazer

os reparos necessários.

No caso de ocorrência de erosões nos taludes dos

drenos, a recuperação pode ser refeita com a

Manutenção de drenos

211

colocação de terra de boa qualidade nos locais

erodidos, que deve ser levemente compactada e

coberta, preferencialmente , com placas de gramí-

neas nativas; as estruturas deverão ser recuperadas

em conformidade com o projeto original.

Para evitar e diminuir este tipo de danos é reco-

mendável que drenos escavados em solos ou

horizontes de estrutura instável, como solo com

camada siltosa, arenosa fina, solos do tipo bruno

não cálcico e outros, sejam protegidos com o

plantio de vegetação graminóide apropriada para

o tipo de clima e solo da região, onde os taludes

dos drenos devem ser capeados por camada de

solo preparada para este fim. A seguir devem ser

colocadas placas de grama ou capim apropriado

ou ser feita semeadura e irrigações, até que a

cobertura se estabeleça, o que não tem sido feito

devido aos altos custos envolvidos.

Manutenção de drenos subterrâneos entubados

Um sistema de drenagem subterrânea, para

funcionar adequadamente, necessita:

• Ser bem concebido,a partir de critérios e

parâmetros apropriados para a área a ser drenada.

• Ser bem implantado, tomando como base

critérios e detalhes de implantação próprios desta

atividade e adequados ao tipo de solo e condições

reinantes na área do serviço.

• Ter o sistema de coletores bem mantido, que

permita sempre a descarga livre dos drenos.

• Ter os drenos subterrâneos mantidos livres de

assoreamento que comprometa o bom funcio-

namento.

Atribuições quanto à manutenção

A manutenção de drenos não coletivos, em trechos

que se situem dentro de uma única propriedade e

atendam somente a esta, deve ser de responsabi-

lidade do proprietário, seja este micro ou macro

empresário.

Drenos de uso coletivo ou aqueles que atendam a

várias propriedades devem ser mantidas pela

coletividade por eles servida, representada pela

administração da área irrigada ou perímetro de

irrigação, devendo os seus custos ser incluídos nas

taxas de operação e manutenção pagas pelos

usuários ou associados.

A manutenção dos drenos entubados é feita com

equipamento especial munido de bomba de alta

pressão, mangueira e bico jateador composto de

um jato na parte frontal e três voltados para traz,

com ângulo de aproximadamente 45 graus. A alta

pressão imprimida ao jato de água e a distribuição

deste faz com que a mangueira seja arrastada dreno

“adentro” e o material decantado ou raízes por-

ventura desenvolvidas dentro do mesmo, sejam

arrancados e arrastados para fora do tubo em

direção ao coletor aberto.

Esta operação deve ser feita ao constatar-se que o

sistema se encontre parcialmente comprometido,

devido a presença de lençol freático alto na área,

acima do previsto em projeto, ou ainda e também

através de observações nos pontos de descarga dos

drenos entubados nos coletores. Só deve ser feita

com o lençol freático alto - acima do nível dos

drenos, ou seja, drenando. Em condições de lençol

freático baixo o trabalho será inútil.

Fonte Consultada:

Supervisão de Irrigação e Drenagem - DO/OM -

CODEVASF - Administração Central (Brasília).

212


22. AVALIAÇÃO DE DESEMPENHODE DRENOS SUBTERRÂNEOS

INTRODUÇÃO

Avaliação de desempenho de sistema de

drenagem subterrânea é feita através de medições

de profundidades, formas e flutuações do lençol

freático, medições de descargas de drenos e de

avaliações dos níveis de salinidade da água e solo.

O desempenho de um sistema de drenagem

subterrânea depende da precisão dos parâmetros e

concepção utilizados no preparo do projeto e dos

critérios técnicos utilizados na sua implantação.

Na elaboração de projetos de drenagem

subterrânea são utilizados parâmetros cujos valores

são muitas vezes aproximados, médios ou

estimados, em função de tratar-se de drenagem de

um meio poroso, solo, que raramente é homogêneo

e isotrópico.

No funcionamento do sistema de drenagem

podem ocorrer obstruções, parciais ou totais de

drenos entubados, devido a assoreamento causado

por deficiências de projeto, de implantação e de

manutenção dos coletores tipo valas abertas. Podem

surgir também obstrução devido ao cultivo de

gramíneas ou de plantas hidrófilas sobre drenos

entubados, o que causa "embuchamento" de tubos

por raizes.

Avaliações de desempenho são normalmente

feitas em áreas onde o sistema de drenagem

subterrânea não esteja, aparentemente, funcionado

bem, tomando como base informações sobre a

existência de áreas encharcadas por longo período

de tempo, o que pode ocorrer com a irrigação ou,

mais comumente, em função de chuvas de maior

intensidade e duração.

A existência de manchas de solo salinizadas

em áreas drenadas artificialmente é também um

indicativo, e grave, de que o sistema foi

subdimensionado ou mal implantado.

É importante lembrar que o rebaixamento do

lençol freático ocorre em função da

drenagem subterrânea, natural ou

artificial e também devido ao cosumo

de água sob a forma de

evapotranspiração, que é a drenagem

para a atmosfera, ou drenagem vertical

ascendente.

Os resultados obtidos em avaliações de

desempenho podem variar significativamente em

uma mesma área, em função do tipo de solo e de

sua uniformidade.

Perfís do lençol freático de área aluvional (1)

mostraram a existência de grandes variações nos

níveis do lençol freático, o que é reflexo da grande

variabilidade espacial de textura, estrutura e

consistência que normalmente ocorre nesses solos.

Estudos conduzidos em vertissolo (2) formado

por um horizonte A, normalmente muito profundo,

seguido de uma camada de saprolito, situada entre

este e o substrato rochoso, forneceu dados bem

mais uniformes do que no caso anterior, por trata-se

de área com menores variações nas características

de perfil.

ROTEIRO DOS ESTUDOS

1- Medições das profundidades e flutuações do

lençol freático

É feita através de furos de trado, ou da

instalação de poços de observações do lençol

freático em toda a área afetada, até cerca de 30cm

abaixo da profundidade média de instalação dos

drenos subterrâneos, em quadrícula com

espaçamento de 50m, ou de acordo com a

complexidade e dimensão da área.

Quando se tratar de solo estruturalmente

estável, a avaliação das flutuações do lençol freático

Avaliação de desempenho dedrenos subterrâneos

213

é feita através de simples furos de

trado ou, se o solo for instável,

através de furos de trado e colocação

simples nestes de tubos de PVC, tipo esgoto, de

40mm de diâmetro. Os tubos devem ser recortados

na parte inferior, em cerca de 50cm de extensão,

com o uso de cerra de 2mm.

Deverão ser feitos aproximadamente 40 cortes

de 1,0cm, em linhas de cortes situadas em planos

alternados. No fundo do tubo deverá ser fixado um

pedaço de manta de poliéster ou de polipropileno

proveniente de sacaria.

Quanto a poço permanente, a experiência tem

demostrado que não funciona bem porque, ou são

destruídos pelo irrigante durante os trabalhos

mecanizados ou então são instalados em locais

pouco representativos da área para que fiquem fora

do alcance das máquinas agrícolas. Neste caso é

recomendado o uso de tubos rígidos de paredes

espessas, do tipo usado em encanamento

doméstico, de 25mm, munidos de luvas liso-rosca

e tampões roscáveis e perfurados. Cada poço

permanente deve ser impermeabilizado na sua parte

superior, com material argiloso compactado, devendo

ainda ser locado e ter suas cotas determinadas.

As leituras dos níveis do lençol freático nos

poços deverão ser feitas com o uso de plop, uma

antes da irrigação e as demais, diárias, até a próxima

aplicação de água.

As causas do lençol freático alto podem ser:

a) irrigação em excesso, com recarga superior

à de projetos;

b) sistema de drenagem subterrânea sub-

dimensionado;

c) sistema de drenagem subterrânea mal

implantado, conforme segue:

· Drenos com trechos em depressão, o que

facilita o entupimento pela decantação de solo;

· Drenos implantados em terras lamacentas,

onde o envoltório se torna colmatados com finos do

solo;

· Drenos com trechos em aclive;

· Tubos danificado no momento do reaterro,

pela queda de blocos de solo ou rocha;

· Tubos assoreados por material resultante de

tubificação ou fuga de material do reaterro, quando

este não é adequadamente compactado. Pelo

mesmo motivo comumente ocorrem depressões nos

eixos das valas, com a formação de linhas de fluxo

preferencial para o escoamento superficial, o que

facilita o processo de erosão do reaterro, com

conseqüências graves para o sistema de drenagem

subterrânea.

2) Avaliação do funcionamento de drenos

subterrâneos, individualmente.

Para se avaliar o funcionamento de drenos

subterrâneos é necessário que sejam feitas linhas

de poços de observação do lençol freático,

transversais aos mesmos , em no mínimo dois

pontos.

Os poços ou furos de trado deverão ser feitos

com a seguinte disposição: um sobre o dreno; outro

a 0,5m deste, vindo os seguintes a 1,5m; 3,0m e

5,0m distantes do dreno e outro no meio do

espaçamento entre drenos e assim sucessivamente

até atingir o próximo dreno, podendo o trabalho cobrir

toda a área mal drenada ou a critério do técnico

responsável pelos estudos.

Os locais dos poços ou furos de trado deverão

ser, preferencialmente, estaqueados, piquetados e

cotados, utilizando-se cotas arbitrárias.

Os poços deverão ultrapassar em cerca de

30cm a profundidade média de instalação dos drenos

subterrâneos, com exceção daquelas situados sobre

os tubos drenos.

As leituras dos níveis do LF deverão ser feitas

uma antes da irrigação, outra 4 horas após e as

demais diárias durante o intervalo de rega, até a

próxima irrigação e uma ultima cerca de 4 horas

após. Ao mesmo tempo em que são feitas leituras

dos poços, devem ser coletadas amostras de água

dos drenos para determinação das vazões e lâminas

de drenagem; deve-se ainda medir a condutividade

elétrica das água coletadas e esporadicamente,

coletar amostras para análises de laboratórios (Ph,

C E, Ca, Mg, Na e K.).

Deverão ser estimadas, pelo meio mais prático

214


e ao mesmo tempo confiável, as lâminas

de irrigação aplicadas. Em período

chuvoso estimar ou medir as

precipitações.

Deverão ainda ser estimadas as variações nos

níveis de salinidade das terras irrigadas no que é

conveniente:

- Identificar e locar, com estaca demarcatória,

um mínimo de três pontos de cada lote (local mais

alto, local representativo da maior parte da área e

local abaciado) para coleta de amostras de terras.

- Coletar, amostra de terra nas proximidades

de cada ponto estaqueado (de 0,30 em 0,30m até

ao impermeável) ou 1,20m de profundidade e fazer

análise granulométrica e determinações de pH, em

água, condutividade elétrica e dos teores de cálcio,

magnésio, sódio e potássio.

- Periodicamente (a cada 3 meses) coletar

novas amostras de terra para determinações, em

laboratório, do pH, CE, e dos teores da Ca, Mg, Na

e K.

De posse dos resultados de campo pode ser

feita uma comparação entre os dados obtidos e os

de projetos, o que possibilita verificar se o sistema

de drenagem funciona conforme projetado. Dessa

forma pode-se estimar:

A porosidade drenável (mmmmm)

Pode ser obtido em função do rebaixamento do

lençol freático e da lâmina de água correspondente

a esse rebaixamento.

A lâmina de rebaixamento do lençol freático é

formada pela soma da lâmina de água consumida

pela evapotranspiração, adicionada à lâmina de

drenagem obtida através de medições do volume de

água coletado nos drenos, assumindo-se que os

fluxos subterrâneos para a área e desta para os seus

limites se neutralizam ou são inexpressivos.

A porosidade drenável corresponde ao volume

de água liberado pelos macroporos do solo ao

ocorrer alterações nos teores de umidade entre a

capacidade de campo e o ponto de saturação, ou

conforme definidos no capítulo 15, item 3.41.

A porosidade drenável pode então ser obtida

através da relação entre o rebaixamento do lençol

freático e a lâmina de água

correspondente liberada pelo solo sob

forma de drenagem e evapotranspiração

ou:

Por outro lado tem-se que a

ascensão do lençol em um solo de

drenagem interna nula é dada pela

expressão:

Ascensão do lençol =

Ex: Se a porosidade drenável de um solo

franco arenoso for igual a 17% (m=0,17), tem-se

que uma lâmina percolada de 40mm causaria uma

ascensão do lençol freático de 23,5cm ou:

mmmmm = = 23,5cm.

· A recarga do sistema de drenagem (R)

O volume de água coletado no dreno ou drenos,

estimado para o período de medições é transformado

em lâmina diária drenada no mesmo período; dessa

forma obtêm-se á recarga do sistema onde:

Recarga (m/dia)=

· O valor da carga hidráulica no ponto médio

entre drenos (h).

É calculada subtraindo-se o valor da profundidade

média obtida para o lençol freático, no ponto médio

entre os drenos, da profundidades média destes.

Podem ser feitos gráficos utilizando-se valores

de "R" no eixo das ordenadas e "h" (m) no eixo das

abcissas, o que indica a regularidade dos valores

obtidos e a precisão na coleta dos dados.

· O valor da condutividade hidráulica (k).

Pode ser obtido, neste caso, trabalhando-se de

maneira inversa, com a mesma fórmula utilizada no

cálculo do espaçamento entre drenos, após a

obtenção, no local, de todos os demais parâmetros

da fórmula:

Ex: Tendo sido utilizada a fórmula de

Hooghoudt simplificada para solo formado por um

único horizonte, determina-se o valor de "K" conforme

Avaliação de desempenho dedrenos subterrâneos

215

segue:

L2= =

O espaço entre drenos (L) corresponde ao

afetivamente implantado; o valor da profundidade

equivalente de fluxo (d) é estimada ou conhecida e

os valores (R e h) são determinados conforme

explicado acima; resta obter o valor da condutividade

hidráulica.

O mesmo pode ser feito para fórmulas de fluxo

variável, tendo em vista que o valor da porosidade

drenável foi estimado.

Para solos com mais de uma camada e

portanto com mais de um valor de "K" no mesmo

perfil, a checagem permite somente obter um valor

médio de "K" das camadas drenadas.

Dieleman (3), pág.74, sugere o preparo de

gráfico onde valores obtidos da relação R/h (dia-1 x

10-2 ) são lançados no eixo "y' contra valores de

h(m) no eixo "x", o que resulta em uma reta de ângulo

"m" com a abscissa "x", A tangente desse ângulo

ou tan m = , fornece o valor da condutividade

hidráulica, uma vez que o valor L é conhecido.

· A resistência ao fluxo de entrada da água

no dreno

A resistência ao fluxo de entrada da água no

dreno, ou perda de carga hidráulica nas imediações

deste, pode ser dada pela relação he/h, sendo he(m)

a carga hidráulica sobre o dreno, em relação ao nível

d' água livre dentro do mesmo e h(m) a carga

hidráulica no ponto médio entre os drenos, em

relação ao plano de instalação destes.

O quadro a seguir fornece indicativos de

desempenho de linha de dreno em função da perda

de carga de entrada da água no tubo, conforme

segue:

Perda de carga * Desempenho envoltório/

(he/h) dreno

menor que 0,2 bom

0,2 - 0,4 moderado

0,4 - 0,6 pobre

maior que 0,6 muito pobre

* Segundo Dieleman e Trafford (3)

Um envoltório de drenos, adequado para o

tipo de solo, deve propiciar condições para que a

carga hidráulica, em suas imediações, seja mínima

ou nula.

Existem equipamentos de limpeza ou

desassoreamentos de drenos entubados, tipo

jateadores de alta pressão, que inclusive indicam

pontos onde possam ocorrer obstrução por

estrangulamentos do tubo dreno.

A partir dos resultados dos estudos pode-se

obter:

- Planta de isoprofundidade do lençol freático da

área estudada.

- Planta de fluxos do lençol.

- Hidrograma de poços.

- Representações gráficos das seções

transversais do lençol, incluindo poços e drenos.

- O valor da descarga média de cada dreno

subterrâneo estudado e, em conseqüência, a

recarga para o dreno em m/dia.

- Valor da carga hidráulica no ponto médio entre

drenos.

- Valor médio da condutividade hidráulica.

- O valor médio diário correspondente ao

rebaixamento do lençol freático.

- O valor estimado da porosidade drenável.

- Dados indicativos de mudanças de níveis de

salinidade de solo e da água

- Resistência ao fluxo de entrada de água nos

drenos.

216


ANEXOS:

Plantas-Tipo:

• Bueiros com e sem testeiras

• Junção de drenos abertos, com queda e sem

queda

• Quedas em concreto armado e em pedra

argamassada

• Passagem molhada sem bueiro

• Passagem molhada com bueiro celular

• Desenho esquemático de passagem molhada

com bueiro tubular situado fora do eixo natural do

talvegue.

• Caixa de inspeção

• Caixa de junção-inspeção subterrânea

• Estrutura de deságüe e proteção de dreno

subterrâneo

Pode-se então concluir, comparando

os dados obtidos nos estudos, com

aqueles utilizados no projeto, se

os drenos avaliados apresentam

deficiência de funcionamento. Em

caso positivo deverão ser indicadas

as causas e ao mesmo tempo,

apresentadas alternativas de

solução.

Bibliografia:

1- BATISTA, Manuel de Jesus et al. Análise

técnico econômica do comportamento de drenos

entubados empregando envelope somente de

cascalho e de cascalho com manta sintética. In:

CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA

AGRICOLA. 14, Fortaleza. Brasília:

CODEVASF,1984. 19p il.

2- BATISTA, Manuel de Jesus, CALDAS

JÚNIOR, Walter. Drenagem Subterrânea de

Vertissolo. In: CONGRESSO NACIONAL DE

IRRIGAÇÃO E DRENAGEM,11. Campinas.

Anais...Campinas: ABID,1996.652p.p.581-598

3- DIELEMAN, P.J. TRAFFORD, B.D.

DRAINAGE TESTING. Roma: FAO,1984. 172p. il.9

(FAO Irrigation and Drainage Paper,28).

/ /

/ /

/ /

/ /3

30cm

COMPR.

SEÇÃO B-C - TIPO SIMPLES

A

B

PLANTA BAIXA

C

BERÇO DE AREIA

30cm

60cmMÍNIMO

40cm40cm

15cm

ATERRO

NOMINAL 30cm

BUEIRO(m)

SOLO

30cm 15cm

30cmTESTEIRA REVESTIDA

C/ PEDRA ARGAMASSADA

SEÇÃO A-A

30cm

A

30cm

0,5

1,0

VARIÁVELVARIÁVELVARIÁVEL

1,50m

o326, 4

1,5m

BUEIRO TIPO

BUEIRO1.DWG

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

DATA

DATA

DATA

DATA

1:Z

oN.oN.TALUDE VAZÃO

(Z) (m/s)

DRENO

OBRAESTACA

BUEIRO ELEVAÇÕES (m)

BASE

MONTANTE JUSANTE

BASEBUEIRO

DIÂMETRO

(m)

SIMPLES,

DUPLO,ETC

ENTREMANILHAS

ESPAÇAM.

(m)

MONTANTEDO BUEIRO

(m)

ALT. CORTEJUSANTE

(m)DO BUEIRO

ALT. CORTE

60cm

NOMINAL

MÍNIMO

30cm

SEÇÃO B-C - TIPO DUPLO

40cm

15cm

BERÇO DE AREIA

ATERRO

40cm

0,45

PEDRA ARGAMASSADA

45cm

O TUBO

O TUBO

O TUBO

50% DO OC

(m/s)

BUEIRO.DWG

BUEIRO TIPO

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

TUBULAÇÃO DE CONCRETO

C/ ARMADURA MÍNIMA

SEÇÃO CC

SEÇÃO BB

MÍNIMO

1%1%

EIXO DA ESTRADA

DIREÇÃO DE FLUXO

TERRENO NATURAL

ARGAMASSADA

CAPEAMENTO DE PEDRA

Cb

Ct

SEÇÃO AA

1:Z

AA

B C

ESTRADA

b

11

PLANTA

O

Cm

B C

QUANDO OCORRER Lr

C

A

BERÇO DE AREIA

Cj TRANSIÇÃO

1

Z

- COMPRIMENTO DA BASE

- COMPRIMENTO ENROCAMENTO À MONTANTE

- COMPRIMENTO ENROCAMENTO À JUSANTE

- COMPRIMENTO TOTAL

- DISTÂNCIA HORIZONTAL NO TALUDE

Cb

Cm

Cj

Ct

Z

NOTAS :

30cm

60cm

- LARGURA DO ENROCAMENTOLr

- EXTENSÃO DO ENGASTAMENTO IGUAL AOb

O EXTERNO DO TUBO

B

30cm 30cm30cm 30cm

oN.TALUDE VAZÃO

(Z) 3

DRENO

oN.

OBRAESTACA

BUERO (m)

DIÂMETRO Cm Cb ACj B C

ELEVAÇÕES

BASETALUDE

(Z)Ct Lr b

BASE DRENO> O BUEIRO

O TUBULAÇÃO

Z

L3

PLANTA BAIXA - JUNÇÃO COM QUEDA

L1L2

A

A

b2

b1

30cm

ELEV.B

ELEV.C

SEÇÃO A-A

30cm

SEÇÃO A-A

ELEV.B

30cm

PEDRA

ARGAMASSADA

PEDRA

ARGAMASSADA

1

Z Z1Z

1 1Z

ELEV.A30cmELEV.A

JUNÇÃO DE DRENO

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

JUNÇÃO.DWG

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

PLANTA BAIXA - JUNÇÃO SEM QUEDA

b1

A

b2

A

L2 L1

L3

oN.

OBRA

JUNÇÃO DE DRENOS SEM QUEDA

DRENOELEVAÇÕES

A BC/DRENO

JUNÇÃO

(m)

L1ESTACA

C/DRENO

JUNÇÃOoN.

OBRADRENO ESTACA

JUNÇÃO DE DRENOS COM QUEDA

(m)

L1

A B

ELEVAÇÕES

C

L2

(m)

L3

(m) (m)

b1

(m)

b2

(m)

L2

(m)

L3

(m)

b1

(m)

b2 Z

CORTE B-B

PLANTA BAIXA - QUEDA INCLINADA EM CONCRETO ARMADO

CORTE A-A

20cm

20cm

DETALHE 1

20cm

8cm2cm

ELEV. A

ELEV. B

POSIÇÃO (mm) QUANTIDADEUNITÁRIO(m) TOTAL(m)

COMPRIMENTO

N1

N2

N3

N4

N5

N6

QUADRO DE FERROS

AÇOPESO

QUADRO DE RESUMO

COMPRIMENTO

CA50A

BITOLA TOTAL(m)

(mm) (m) (kg/m) (kg)

VER DETALHE 1

38cm

ho

8cm

8cm

ELEV. C

8cm

8cm

d h'+8cm h

4,2

N6

ø4.2-VAR2020

N5 4.2-VARø

20N2 4.2-VARøVAR

20N2 4.2-VARø

20

20

N3 4.2-VARø

20N4 4.2-VARø

20

4,2

4,2

4,2

4,2

4,2

4,2

20 20

N5 4.2-VARø

11,5

30cm

h'

b

12

B

B

EIXO DO DRENO

8cm

A

8cm

A

QUEDACON-ARMADA.DWG

QUEDA TIPO PARA DRENOS

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

DETALHE 1

NA

h'

NA

2L =2,0m Lb L =2,0m1

oN.

TALUDE VAZÃO

(Z) (m/s)3

DRENO

oN.

OBRAESTACA

DIMENSÕES DA QUEDA

hho d L Lb Ah'b B C

ELEVAÇÕES

L

A

B

PLANTA BAIXA - QUEDA INCLINADA EM PEDRA ARGAMASSADA

B

CORTE A-A

AEIXO DO DRENO

b

30cm 30cm

ELEV. A

ELEV. B

oN.

OBRAESTACA

DIMENSÕES DA QUEDA

hho d Lb

ELEVAÇÕES

60cm

30cm

30cm

ELEV. C

30cm

30cm

h'+30cmh

L

NAho

PEDRA

ARGAMASSADA

CORTE B-B

30cm

h'

1

Z

b

d

QUEDAALV.DWG

QUEDA TIPO PARA DRENOS

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

NA

L =2,0m2 Lb L 2,0m=1

L

A B Cb h'(m/s)

VAZÃO3(Z)

TALUDEoN.

DRENO

1

1,5

J

*

CORTE B-B

A

B

PLANTA BAIXA

B

CORTE A-A

A

EIXO DO DRENO

ENGASTE DE 30x30cm

30cm

30cm60cm

PASSAGEM MOLHADA TIPO

MOLHADA.DWG

SEM BUEIRO

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

M

oN.TALUDE VAZÃO

(Z) (m/s)3

DRENO

oN.

OBRAESTACA

ESTRUTURA (m)

A B C

ELEVAÇÕES

BASE

(m)INCLINAÇÃO

(Z)

COMPR.

PASSAGEM

Ct L

PASSAGEM

LARGURA ALT. LÂMINA

PROJETO

ÁGUA DE

COMP. PARTE

REVESTIDA

Cr

* - COM REBATIMENTO. PEDRA ARGAMASSADA TRAÇO 1:4 (CIMENTO : AREIA E PEDRA DE 20 a 30cm)

EM UMA EXPESSURA DE 30cm, COM ENGASTE A JUSANTE E A MONTANTE, CONFORME CORTES.

L

Cr

Ct

BCA

Lt

Lc

Lt

C

PEDRA

ARGAMASSADA

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

PASSMOLH2.DWG

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

BA

D

CeCd

L

PLANTA BAIXA

A A

CORTE A-A

oN.

DRENO

oN.

OBRAESTACA

ESTRUTURAS

CdC Ce Lc A B C

ELEVAÇÕES

ARRUMADA

PEDRA

TALUDE

(Z)

PASSAGEM MOLHADA COM BUEIRO CELULAR

C

B

B

ESTRADA

DR

ENO

NOTA 1

ARGAMASSADA

PEDRA

NOTA 2

NOTAS:

1- LAJE DE CONCRETO ARMADO COM 15 cm

DE ESPESSURA.

2- CONCRETO SIMPLES COM 20 cm DE ESPES-

SURA TRAÇO 1:2:4 (CIMENTO:AREIA:BRITA).

TN TN

CORTE B-B

(m)

BASE VAZÃO

(m/s)3(Z)

INCLINAÇÃOPASSAGEM

CÉLULAS

oN.

1Z

h Lt D(m )

PEDRAARGAMASSADA

3

CORTE ATERRO CONCRETO

(m )3 (m )3 (m )3

DETALHE 1

VER

h

Lca

b

c

SIMPLES

CONCRETO

FUNDO DO DRENO

PEDRA ARGAMASSADA

DETALHE 1 - NOTA 3

LARGURA DA CÉLULA DE 0,75 m CADA

- O CÁLCULO DA LAJE FOI FEITO PARA

DO DETALHE 1:3-

E LARGURA DA ESTRADA DE 6,0 m.

Lc

PILARETES (m)

h a b c

FUNDAÇÃO

0,75 0,75 0,20

393/8N1

QUADRO DE FERROS

POSIÇÃO BITOLAUNITÁRIA

QUANTID.TOTAL

COMPRIMENTO

69,61178,5

195/16 600,0 114,00N2

Lt=

2,10

m

Lx=6,0 m

2 O5/16 C/30

7 O3/8 C/15

N2-19 ø5/16 C/30-600

N1-

39 ø

3/8

C/1

5-17

8,5

2,5

12,5

30

15

BITOLA

QUADRO RESUMO

AÇO

CA-50A

3/8

5/16

PESO (kg)QUANTID.

69,61

114,00

38,56

44,00

TOTAL(m)

Cj

Cm

Cm Cj

SIMPL. ARMADO

CONCRETO

SIMPLES

L

CeCCd

PEDRA

ARGAMASSADA

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

PASSMOLH.DWG

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

CBA

D

1Z

Z 1

PLANTA BAIXA

A A

CORTE A-A

oN.VAZÃO

(m/s)3

DRENO

oN.

OBRAESTACA

PASSAGEM

Cd C Ce L A B C

ELEVAÇÕES

DIÂMETROE ATERRO

PASSAGEM(Z )BUEIRO

(m)

80,60

1

TALUDE CORTES DESENHO ESQUEMÁTICO DE PASSAGEM

FORA DO EIXO NATURAL DO TALVEGUE

D

ARRUMADA

PEDRA

DERIVAÇÃOVAZÃO

(m/s)3

INCLINAÇÃO

(Z)

VAZÃO

(m/s)3

MOLHADA COM BUEIRO TUBULAR SITUADO

70cm

74cm

50cm

A A

TRAÇO DO CONCRETO - 1:2:3

PLANTA

CORTE A-A

(CIMENTO, AREIA, BRITA), EM VOLUME

NÍVEL DO SOLO

50cm

1,5cm3,5cm

27cm

35cm

5cm 5cm

7cm

7cm

CORTE B-B

FERRO DE 1/4'' E 45cm

DE COMPRIMENTO

DE COMPRIMENTO

FERRO DE 1/4'' e 65cm

CAIXAINS.DWG

CAIXA DE INSPEÇÃO TIPO

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

B B

A CADA 10cm

5cm

NOTA:

* - DE ACORDO COM O DIÂMETRO EXTERNO DE

PROJETO DO TUBO. PARA TUBO CORRUGADO

DN 65, DOMINANTEMENTE UTILIZADO, 7cm

ATENDE PERFEITAMENTE.

*

CAIXAJUN.DWG

CAIXA DE JUNÇÃO/INSPEÇÃO SUBTERRÂNEA

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

80cm

TUBO CORRUGADODE DRENAGEM

O VARIÁVEL

A A

PLANTA

CORTE A-A

5cm

30cm

VARIÁVEL*

15cm

VARIÁVEL*

5cm

CONCRETO SIMPLES

TIJOLO PERFURADODE 20x20x10cm

CONCRETO ARMADO

1,5cm3,5cm

3cm 80cm

10cm 60cm 10cm

COLETOR.

ARMADURA DA TAMPA COM FERRO DE 1/4''

- * DEPENDENDO DO DIÂMETRO E DO TIPO DE DRENO

- TRAÇO DE CONCRETO 1:2:4 (CIMENTO/AREIA/BRITA)

- DEZ PEÇAS DE 72cm POR TAMPA

- TRAÇO ARGAMASSA PARA REJUNTE DO TIJOLO -

1:4 (CIMENTO/AREIA)

- TAMPA DA CAIXA COM PROFUNDIDADE, EM RELAÇÃO

SUPERFÍCIE DO TERRENO, DE CERCA DE 60cm.

OBS.:

3cm

40cm

A

0,50m

A

VARIÁVEL

NOTA 1

NOTA 2

CORTE A-A

TERRENO NATURAL

20cm

30cm

10cm

PLANTA BAIXA

NOTA 3

TUBO LISO, TIPO ESGOTO,PEÇA DE 3,0m DE

COMPRIMENTO

TUBO CORRUGADO

NOTAS:

1- LARGURA DA VALA ESCAVADA PARA A INSTALAÇÃO

DO DRENO SUBTERRANÊO, EM GERAL DE 40cm

POR m DE SOLO)

SOLO-CIMENTO TRAÇO 14:1 (2 SACOS DE CIMENTO2-3

JUNÇÃO TUBO CORRUGADO COM TUBO LISO3-

COMPRIMENTO - 1,50m

LARGURA - 0,60m

ALTURA - 0,30m

DO DRENO COLETOR - 0,30m

AFASTAMENTO DA BORDA

PONTO DE DESCARGACAMALHÃO DE PROTEÇÃO DO

ESTRUTURA TIPO DE DESAGUE E

DESAGUE.DWG

PROTEÇÃO DE DRENO SUBTERRÂNEO

DESENHADO

PADRÃO

PROJETISTA

VERIFICAÇÃO

APROVAÇÃO

ESCALA

S/ ESCALA

DATA

NOV/98

PROJETO

VISTO

DES.

PROJETO

/ /

NOME DO ARQUIVO

oN. DO DESENHO

/ /

/ /

/ /

DATA

DATA

DATA

DATA

1

N

TERRENO NATURAL

~30cm

drenagem como instrumento de dessalinização e prevenção da salinização de solos

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