Disciplina: Hidrologia parte II

Apresentação:

Professor: Dr. Lázaro J. Quintas

(PhD em agronomia)

LEI DE DARCY

• Lei de Darcy na permeabilidade dos solos

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos

• Permeabilidade dos corpos

• Propriedade dos corpos que permitem com maior ou menor facilidade o escoamento de fluidos através dos seus poros (vazios).

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Permeabilidade dos solos

• Consiste, basicamente em medir a velocidade de infiltração e percolação da água em uma determinada amostra, no momento da análise.

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Factores que influenciam a permeabilidade do solo:

• a) O coeficiente de permeabilidade: pode sofrer modificações consideráveis em função do índice de vazios do material e da temperatura da água do ensaio.

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Coeficiente de permeabilidade

• É um índice empregado para estabelecer parâmetros de permeabilidade dos solos (K).

• Resumidamente, é um valor que representa a velocidade com que a água atravessa uma amostra.

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Como este índice é bastante pequeno numericamente, foi convencionado expressar seu resultado em forma de potenciação,

• Exemplo:

• K = 2,20 x 10-5 cm/s ou K = 1,27 x 10-7 cm/s

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• b) O índice de vazios (e) da amostra: é directamente proporcional ao coeficiente de permeabilidade, ou seja, quanto maior for o e maior será o valor de K (Coeficiente

de Permeabilidade);

• c) A temperatura da água: é outro factor que alterará o resultado final do valor K;

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Caso haja aumento de temperatura da água, haverá a redução da viscosidade da água e com isso, a água fluirá mais facilmente pelos vazios da amostra, diminuindo o tempo gasto para atravessá-la.

• Assim, o coeficiente aumentará, ou seja, solos ensaiados a temperaturas mais elevadas apresentam coeficientes maiores de permeabilidade;

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• d) o tipo de material analisado.

• Solos granulares, como pedregulhos e areais, apresentam maior K.

• Solos finos siltes e argilas apresentam menor K.

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• Como a temperatura influencia no valor final de K, foi convencionado que ele deve ser convertido para uma temperatura final de 20ºC, corrigindo-se a viscosidade da água à temperatura do ensaio:

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• K20º = Kt x (Mt / M20º) Onde:

• Mt. = Viscosidade da agua a tºC normalM20º = Viscosidade da água a 20ºC.Kt = Coeficiente da temperatura do ensaio.

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• O coeficiente de permeabilidade dos solos, poderá ser determinado em laboratório campo além de ser estimado através da equação empírica.

• A Permeabilidade de Carga Constante é calculada a través:K = (Q x L) / ( A x t x h) Onde;

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• K = Coeficiente de permeabilidade da amostra (cm³).L = Altura da amostra (cm)A = Área da amostra onde flúi a água. (cm²)h = Carga Hidráulica (cm)t = Tempo de escoamento da água (segundo)

• Q = A vazão da agua

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Lei de Darcy• Em 1856, Darcy enunciou a Lei do

Regime de escoamento, sendo:• A velocidade de percolação da água

dentro de um regime de escoamento laminar é directamente proporcional ao gradiente hidráulico.

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Sendo: • V = K x i Onde;

V = Velocidade de percolação em cm/s ou m/sK = Constante de permeabilidade cm/s ou m/si = Gradiente Hidráulico, ( i = h/l) Onde:

• l = Altura da amostra • h = Carga Hidráulica)

Lei de Darcy na permeabilidade dos solos (Cont.)

• Determinação do coeficiente de permeabilidade

• O coeficiente de permeabilidade em solos pedregulhos e arenosos, podem ser estimados pela fórmula de HAZEN, utilizando a análise granulométrica.

• K = (Def)² x 100 Onde;

def = Diâmetro efectivo do solo

FIM

• OBRIGADO