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Parâmetros para dimensionamento de drenos
A drenagem de terras agrícolas pode ser considerada uma prática de
cinservação de solo, por ser ela uma forma de ordenar e distribuir as águas
nos ambientes naturais,permitindo incorporar novas áreas à produção
agrícola.
A drenagem pode contribuir diretamente para evitar a deteriorização
do solo, e pode ser definida como sendo a remoção do excesso de água , que
afeta o desenvolvimento normal das plantas, e a drenagem superficial tem a
função de eliminar o excesso superficial e a drenagem de sub-superfície
elimina o excesso de água do perfil do solo, mantendo-se o nível do lençol
freático a uma profundiade adequada.
Quando se drena uma área tem-se por objetivo, do ponto de vista
agronômico, o controle da altura do lençol freático com o objetivo de
proporcionar umidade ótima e uma boa aeração para o desenvolvimento da
planta.
As fontes de excesso de água podem ser classificados como sendo as
seguintes:
-superficiais
-subsuperficiais
As fontes naturais superficiais são:
a- precipitação local
b- transbordamentos de rio
c- escoamento de água das encostas
As fontes naturais sub-superficiais são:
a- percolaçào profunda das água de chuva
b- fluxo sub-superficial
c- artesianismo
as fontes atificiais são:
a- excesso de água de irrigação
b- infiltração de estrutura hidráulicas(canais, represas)
c- obstrução da rede natural de drenagem( estruturas mal projetadas)
O excesso de água predispõe o solo a permanecercom lençois freáticos
, bem próximos a superfície do solo limitando o desenvolvimento normal do
sistema radicular das plantas. Com a finalidade de controlar o lençol
freático , aplicam-se as técnicas de drenagem com o objetivo de rebaixar o
lençol freático, melhorando assim as condições de aeração do solo, o que
resulta em um aumento acentuado do rendimento e a qualidade dos produtos.
O estudo para determinar a existência e a potencialidade de um
problema de drenagem consiste na sequência de um roteiro.
a-existem na atualidade , problemas de excesso de água , quais as
possibilidades de ocorrerem.
b- existe um meio adequado de se eliminar o excesso de água.
c- qual a fonte de excesso de água
d- o solo pode ser drenado adequadamente
e- quanta água pode ser removida
f- qual o método ou sistema de drenagem dará melhores resultados.
A primeira pergunta não é mais do que um diagnóstico ou prognóstico
do problema e pode ser avaliado pelos seguintes parâmetros:
"estudos "informaçào "tipos de dados "utilização da "
" "necessária "obtidos "informacão "
" "precipitação "volume, "balanço hídrico, "
" " "frequência, "coeficientes de "
"hidrológicos " "duração, "drenagem "
" " "intensidades das "e saneamento "
" " "chuvas " "
" "escoamento " "projeto de obras "
" " "dados "de drenagem e "
" " "fluviométricos, "controle das "
" " "enchentes "enchentes "
" " "maxímas, níveis " "
" " "de água dos rios " "
"climatológicos "temperatura e "valores "calculo da "
" "evaporação "médios "evapotranspiração"
" " " "e balanços "
" " " "hidrícos "
"hidrografia "fluxos "recarga, fluxo de"projetos de "
" "subterrâneos e "água subterraneo,"drenos "
" "aquíferos "artesianismo, " "
" " "estratigrafia " "
"solos "propriedades "textura, "diagnostico e "
" "físicas e "estrutura, "prognostico do "
" "químicas dos "estratigrafia, "problema "
" "solos "constantes "projetos dos "
" " "hidricas,salinida"drenos "
" " "de etc.. " "
"drenagem "permeabilidade "fluxo de água "diagnóstico e "
" "freatimetria "subterraneo "prognóstico e "
" "piezometria "níveis freáticos "projeto de "
" " "condutividade "drenagem "
" " "hidráulica " "
"topografia "altimetria "declividade "diagnóstico, "
" "planimetria "hidrografia "prognostico "
" "fotos áereas "acidentes "avaliação dos "
" " "topografia "pontos de desaguo"
" " " "projeto da rede "
" " " "de drenagem "
A segunda pergunta pode ser respondida mediante estudo topográfico em
combinação com informações hidrólogicas, em que as fonte de excesso de água
são especificadas.
"fontes de excesso"informação "procedimentos "
"e método "necessária "para estimar "
"de drenagem " "excessos "
"água subterranea "piezometria,frea "balanços hídricos"
"(drenagem sub- "timetria,precipit"fluxos "
"superficial "a ção,evaporação "subterraneos "
" "eficiência da " "
" "irri gação e " "
" "lixiviação " "
"precipitação "chuvas , "balanço hídrico "
"drenagem "infiltração, "diário, "
"superficial "topografia, solos"relação precipita"
" "e vegetação "ção/ escoamento, "
" " "estudos regionais"
" " "calculos "
" " "matemáticos "
"transbordamentos "precipitação "análises de "
"dos rios "fluviometria "frequência "
" "evaporação "equações "
" "infiltração "empíricas "
" "topografia "calculos "
" "solos "matemático "
" "vegetação "estudos regionais"
Para a letra d devemos considerar as características e propriedades
físicas e químicas deste solo, além das características agronômicas, de
engenharia , ecológicos e econômicos.
Para a letra e , ela refere-se a quantificação dos excessos a serem
removidos. A resposta esta em função da fonte de excesso, do tipo de
cultura, do grau de proteção, ou seja depende do estudo criterioso do dois
quadros acima, e com isto podemos determinar qual o melhor sistema para
remover o excesso de água.
2-Tipos de drenos
Existem dois modos diferentes, temos os metódos das valetas ou drenos
abertos, e o drenos cobertos ou subterraneos.
a- drenos abertos ou métodos das valetas-> este método convencional
na drenagem das várzeas , apresenta a dupla finalidade de coleta e
transporte das águas de drenagem superficial e subterranea.
A eficiência de um dreno aberto está diretamente ligado a técnica de
construção a considerar: vazão de cada valeta, velocidade máxima (1,5 m/s)
talude adequado, comprimento do ponto de descarga.
b- drenos coberto-> Sào aplicados em locais onde o espaçamento para
drenagem é muito estreito aumentando a perda da área morta e dificultando o
deslocamento de máquinas agrícolas.
c-drenos livres-> São canais subterraneos abertos artificialmente no
sub-solo e a sua contrução e feita com um subsolador equipado com um
torpedoque permite a abertura de um canal subterraneo.
A ação dos drenos depende do conjunto de fatores que basicamente se
resumem na relação existente entre profundidade e o espaçamento adotado. Em
geral para valetas profundas , espaçamentos maiores , para valetas menores
, espaçamentos menores.
Para determinarmos a ação exata entre drenos temos que valer da
altura do lençol freático , da curva de saturação, ou linha de efeito útil
de drenagem. Esta é feito em campo com a utilizaçào de trados em que se
estabelece a altura máxima do dreno em função do espacamento entre drenos.
3- Sistemas de drenagem
De um modo geral , poderiamos classificar os sistemas de drenagem nos
seguintes tipos:
A- natural-> é um sistema amplamente adotado em terrenos que não
necessitam de drenagem completa e onde os espaçmentos entre drenos seja bem
definido. Aqui a drenagem é feita aproveitando os desníveis topograficos.
b- simples-> chama-se ao sistema em que as valetas tem saída
diretamente em um coletor .Sistema usado em áreas planas onde não há muita
declividade.
c- composto-> é o sistema onde a linha de drenagem deságua em outra
linha de drenagem de dimensões maiores. Neste sistemas podemos usar
sistemas paralelos ou espinha de peixe, sendo a topografia da área uma das
variáveis dependentes. A drenagem é feita pelos drenos laterais e a
ci\ondução é feita pelos drenos coletores.
d-interseção-> é o sistema que tem a função de extrair a água
proveniente de fontes externas , antes que a água chegue as zonas baixas do
terreno, a interseção é feita por um dreno de encosta.
A capacidade de cada um destes tipos de drenos, tanto os superficiais
como os subterraneos de drenar a água irá depender do coeficiente de
drenagem, que é expresso em l/seg/ha.
Este coeficiente é determinado pela tolerância da cultura a inundação e
pode ser classificado em:
tipo a: é o mais intenso de todos , e deve ser realizado em solos de
grande valor agrícola . Temos culturas menos tolerantes a inudação e são
mais valiosas como hortaliças e culturas mais sensiveis e o tempo de
drenagem não pode exceder 24 hs. Para a maioria das culturas anuais o tempo
de drenagem situa-se entre 12 a 24 hs.
tipo b-> Sào sistemas que permitem retirar o excesso de água entre 24
a 48 hs após a inundação.
tipo c-> sistema que lava mais de 48 hs para retirar o excesso de
água.
O potencial de escoamento é outro parâmetro importante para o
escoamento de água do solo e pode ser classificado em:
a-alto potencial-> solos com altas taxas de infiltração e aqui se
encotram os solos arenosos ou bem drenado.
b- potencial moderado-> taxas moderadas de infiltração, solos mais
profundos de boa drenagem e moderada transmissão de água.
c- solos que tem infiltração lenta-> Sào úmidos de textura fina , que
impede o movimento descedente com lenta transmissão de água.
d-baixo potencial-> solos com baixa taxa de infiltração, compreende
solos argilosos , com elevado lençol freático com camada argilosa
superficial, tem baixa transmissão de água.
4- Espaçamento e profundidades dos drenos
No delineamento de um sistema de drenagem, o ponto chave e um dos
fatores mais importantes é o espaçamento entre drenos . Em geral. a
profundidade e o espaçamento de drenos varia muito com a condutividade
hidráulica do solo, com as culturas previstas, práticas de manejo cultural,
solos e natureza da drenagem.
Teoricamente pode-se determinar a distância entre os drenos através
de fórmula matemáticas (formulas de Donnan e Hooghoudt). Para estes casos
devemos levar em consideração os seguintes itens:
-características hídricas do solo- > incui-se neste ponto a
condutividade hidráulica e a determinação da camada impermeável
-necessidade da profundidade do lençol freático -> depende das
culturas a serem instaladas , clima , tipo de solo e processos de
salinização.
-necessidade da capacidade de descarga -> depende do clima , métodos
de irrigação, tipo de solo e culturas a serem implantadas.
Estes itens são os parâmetros que determinam as normas de drenagem, que é o
estudo de um grande número de informações cloetadas durante um período de
pesquisa e diagnóstico do problema.
Como estas normas são características de cada projeto de drenagem e
particulares a cada caso e é específico para cada projeto, não se pode
apresentar uma metodologia definitva e específica para o dimensionamento
dos drenos e por isso derivam varias fórmula matemáticas.
Temos então as formulas de Darcy : equaçào de Darcy, equação de
Hooghodt, equação de Donnan, equação de Ernest's, equação de Averyanov,
equação de Rothe, equação de Glover y Dumm e outros... sendo que cada
fórmula pode ou não levar em conta o fluxo horizontal,radial ou vertical de
agua, se é de fluxo constante ou não.
Considerando a dificuldade em aplicar a melhor fórmula, tem-se
parâmetros que determinam na prática os projetos de drenagem em pequenas
várzeas.
O primeiro passo é projetar drenos de encostas, também chamados
drenos de encostas ou interseçao.
A meia encosta é o local onde o lençol freático aflora, sendo
possível sua interseção dom 1,5 a 2 m de profundidade . o dreno de encosta
visa interceptar as águas pluviais, evitando que atinjam a várzea.
O drenos coletores sào projetadosde acordo com a planta topográfica
em local apropriado , observando-se o traçado das curvas de nível, sendo
que o dreno coletor geralmente é construído perpenciculamente ao sentido do
declive.
Os drenos laterais que interceptamo lençol freático devem ser
projetado em sentido paralelo às curvas de nivel do terreno. Estudos
piezométricos comprovam que o compotamento do lençol freático acompnha as
curvas de nível do terreno.
O dreno lateral deve ter seu ponto de descarga a 30 cm acima do nivel
de água do dreno coletor.
Os drenos devem ser calculados por fórmulas matemáticas, já citados
acima, mas de um modo geral temos:
"Drenos laterais "
"tipos de solo "espaçamento entre drenos"prof. média "
"solos argiloso "20 a 60 m "0.9 a 1.3 m "
"solos arenosos "30 a 60 m "0.9 a 1.2 m "
"solos turfosos "10 a 25 m "0.9 a 1.2 m "
"Drenos coletores " " "
"tipos de solo "espaçamento entre drenos"prof. média "
"solos argiloso "50 a 100 m "01.2 a 1.5 m "
"solos arenosos "50 a 200 m "1.2 a 1.5 m "
"solos turfosos "50 a 80 m "1.2 a 1.5 m "
"Drenos encosta " " "
"tipos de solo "espaçamento entre drenos"prof. média "
"solos argiloso "- "1.5 a 1.9 m "
"solos arenosos "- "1.5 a 2.3 m "
"solos turfosos "- "1.5 a 1.8 m "
A declividade dos drenos é de extrema importância , para que haja um bom
funcionamento do sistema. Matematicamente calculamos a declividade dos
drenos em função de extensào e diferença de nivel de cada um e pode ser
expresso pela seguinte fórmula:
Declividade =
Como para o dimensionamento dos drenos a declividade dos drenos
também precisam de ser ajustados e alguns autores tem recomendado as
seguintes declividades;
"tipos de dreno "declividade "
"drenos coletores interno "2 a 10 % "
"drenos de proteção ou encosta "1 a 5% "
"drenos coletores de bambú "5 a 20% "
-----------------------
diferença de nível
distância(comp)
