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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SÃO PAULO
ESCOLA SUPERIOS DE AGRICULTURA LUIS DE QUEIRÓS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL
DISCIPLINA DE MANEJO DA ÁGUA NA AGRICULTURA
PROJETO
TERRACEAMENTO
Alunos: MARCELO PESKE HARTWIG
DALVA PAULUS
GABRIEL GRECO GUIMARÃES CARDOSO
ADALBERTO LUIZ DE PAULA
Abril de 06
INDICE
1 – INTRODUÇÃO 3
2 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA 3
3 – ESCOAMENTO SUPERFICIAL 4
3.1 – Vazão máxima de cada parcela 4
3.2 – Dimensionamento dos terraços 5
3.3 – Dimensionamento dos coletores 6
3.4 – Estruturas hidráulicas instaladas 7
4. – CONCLUSÕES 8
1 – INTRODUÇÃO
A erosão hídrica é uma das principais formas de ocorrência do
processo erosivo no solo, sendo provocada, principalmente, devido ao
impacto direto da água das chuvas ou da irrigação sobre a superfície do
solo, resultando em um excessivo escoamento superficial. A declividade do
terreno é a principal causa da formação desse escoamento superficial, ou
seja, quanto maior a declividade, maior será o escoamento superficial, com
isso, mais energia a água terá para carrear as partículas de solo, das
regiões mais altas para as mais baixas.
Além da erosão, o escoamento superficial com alta energia pode
provocar o assoreamento das partes mais baixas e também dos corpos d'água.
Várias são as práticas utilizadas para controlar a erosão hídrica em
solos agrícolas, sendo normalmente divididas em práticas edáficas,
vegetativas e mecânicas. As práticas mecânicas são aquelas nas quais são
utilizadas estruturas artificiais para a redução da energia do escoamento
da água, sendo o terraceamento de terras agrícolas a prática mecânica mais
difundida e utilizada.
A erosão causa também problemas na qualidade e disponibilidade de
água, decorrentes da poluição e do assoreamento dos cursos d'água,
favorecendo a ocorrência de enchentes no período chuvoso e escassez de água
no período de estiagem.
O presente trabalho tem por objetivo dimensionar um sistema de
terraceamento em uma área agrícola, com a finalidade de conter o escoamento
superficial em excesso e conseqüentemente evitar a erosão hídrica provocada
por este escoamento.
2 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
A área agrícola em estudo localiza-se próximo a cidade de Piracicaba
– SP, com uma área útil de 80 hectares. Neste mesmo local ainda existem
áreas de preservação que não devem ser alteradas, nas quais uma é
constituída por Reserva de Mata com uma área de 20,15 hectares e uma faixa
de Mata Ciliar com uma área de 4, 05 hectares.
A área útil, ou seja, a área destinada ao cultivo esta dividida em
três parcelas A, B e C, destinada a culturas anuais, pastagem e cultivo
mínimo, respectivamente.
Estas áreas são divididas por estradas de acesso ao seu interior, nas
quais não permitem a passagem de água de uma parcela para a outra.
A locação de todas estas informações está presentes no mapa de
levantamento topográfico realizado na área, mostrando a posição de cada uma
das áreas citadas acima, a posição das estradas, assim como as curvas de
nível do terreno e os terraços já dimensionados.
3 – ESCOAMENTO SUPERFICIAL
A determinação do escoamento superficial, ou seja, a vazão máxima de
projeto, em cada uma das parcelas foi realizado utilizando-se o Método
Racional:
Onde:
C – coeficiente de escoamento superficial;
I – intensidade de chuva (mm/h);
A – área de escoamento (hectare).
O critério para a determinação da intensidade de precipitação
utilizado foi baseado na velocidade de escoamento, tempo de concentração e
tempo de percurso.
Os dados de precipitações (mm) esperadas para a cidade de Piracicaba,
bem como seu tempo de duração e período de retorno foram extraídas das
tabelas de Chuvas Intensas no Brasil do DNOS (1957).
3.1 – Vazão máxima de cada parcela
A determinação deste escoamento foi realizado devido a necessidade de
ser saber a quantidade máxima de água que cada parcela poderá fornecer em
um evento extremo.
Com esta determinação faz-se a verificação se existe a necessidade de
instalação de terraços na área estudada.
Os critérios adotados para a determinação da necessidade de terraços
foi o cálculo da vazão (Q) e da velocidade de escoamento superficial (V). A
velocidade de escoamento superficial foi o principal indicador desta
necessidade, devido a esta ser o principal causador do carreamento de
sedimento, caso este escoamento superficial excedesse os limites, então
neste local será necessário a implantação de terraços. Os limites de
velocidades adotados são aqueles estabelecidos por Manyng.
As vazões máximas de cada parcela estão disposta na tabela 1.
Tabela 1 – Vazões máximas de cada parcela.
3.2 – Dimensionamento dos terraços
Optou-se por dimensionar os terraços para as três parcelas
estudasdas.
As características de cada parcela, bem como a vazão máxima de cada
terraço e seu dimensionamento estão presentes na tabela 2.
Tabela 2 – Características de cada parcela e dimensionamento dos terraços.
3.3 – Dimensionamento dos coletores
Tabela 3 – Dados de dimensionamento dos coletores de água provenientes dos
terraços.
Tabela 4 – Dimensões dos coletores instalados.
3.4 – Estruturas hidráulicas instaladas
Neste trabalho, foram necessárias estruturas hidráulicas nos canais
coletores para a dissipação da energia da água, no escoamento devido a
declividade do terreno ser acentuado e a velocidade de escoamento ser
excessiva para canais de terra. As estruturas instaladas foram em forma de
degraus para a diminuição da velocidade de escoamento, atribuindo-se uma
declividade do fundo do canal que possibilitasse o escoamento da água sem
causar problemas de erosão e que não fosse tão baixa a fim de proporcionar
assoreamento destes canais, acompanhados de caixas de dissipação instaladas
no pé de cada degrau, conforme anexo B.
O canal coletor A à esquerda da Planta topográfica (anexo A) tem uma
declividade de 1,0%, com um espaçamento entre degraus de 10, 5m. Cada
degrau possui uma altura de 0,50m, as caixas de dissipação foram feitas
através de estruturas de contenção de água na extremidade de cada vão com
uma altura de 0,10m, possibilitando a formação de uma lâmina de água que
conteria a energia de velocidade do escoamento da água, por sua vez o
carreamento de material do canal, o que poderia provocar erosão.
O canal coletor B não necessitou de instalação de degraus para
dissipação da energia, devido a este possuir uma declividade bastante
baixa. Este canal requer somente a implantação de cobertura vegetal, como
gramíneas, para prevenir qualquer transporte de material deste canal e
conter a velocidade de escoamento.
O Canal coletor C do lado direito da planta (anexo A) foram
implantadas as mesmas estruturas do canal coletor A esquerdo, todas as
observações são válidas para o canal coletor A direito, somente o vão entre
cada degrau variou, passando estes a intervalos de 45m.
No anexo C estão os cortes transversais de cada canal coletor assim
como suas dimensões.
4. – CONCLUSÕES
Em função dos dados calculados e expostos nas tabelas 1 e 2 conclui-
se que:
a) as velocidades de escoamento superficial encontradas são baixas para o
carreamento de material com as precipitações máximas ocorridas;
b) a cobertura vegetal associada a declividade do terreno minimizam a
velocidade de escoamento superficial;
c) os terraços dimensionados tem condições de suportar a precipitação
máxima com um tempo de retorno de 10 anos;
d) o dimensionamento dos terraços foi realizado como critério de
segurança, sendo que as características do solo, da cobertura vegetal
e declividade, não indicam a necessidade de terraceamento da área.
e) os canais coletores instalados necessitam de estruturas de dissipação
de energia para evitar o aumento da velocidade de escoamento da água e
conseqüentemente causar erosão.
