Knowledge on soil water infiltration is essential for the solution of problems concerning irrigation and drainage areas and those related to water and soil conservation research. In that regard, the aim of this paper was to model water infiltration rate and hydraulic conductivity in saturated soil by means of pedotransfer functions for soils of various physical characteristics in 16 sites in Rio Grande do Sul and 04 sites in Uruguay. For each site, the following variables were determined: water infiltration rate, density (soil and particle), soil porosity (macro, micro and total), texture (clay, silt and sand), initial soil moisture content, saturation and water content at 1, 6, 10, 100, 500, 1500 KPa, and hydraulic conductivity (which was measured in seven sites only). Experimental water infiltration rate was obtained by use of the Double-ring infiltrometer and data were adjusted with Kostiakov s and Horton s model. Artificial rainfalls were applied by using a simulator with stationary and oscillating nozzles. Six plots measuring 0,5 m2 were delimited by galvanized steel boards inserted into the soil. Each board was equipped with a gutter at the lower part to collect runoff water (measured at 5-minute intervals). Smith s mathematical model as modified by Cabeda was used to describe infiltration rate. Experimental hydraulic conductivity in saturated soil was carried out by using Guelph s parameter. Kostiakov1s, Horton s and Smith s parameters were adjusted by means of multivariate equations. In comparison to Kostiakov s, Horton s model resulted in overestimation of soil water capacity. For Argissolo 01 and 02 and Chernossolo, cross-comparison between Kostiakov and Horton s model and Smith s model revealed overestimation of water infiltration rate by use of Kostiakov and Horton s model. While for Latossolo 12, Neossolo, and Vertissolo 01, water infiltration values were underestimated. In determining multivariate equations for the estimation of Kostiakov and Horton s models parameters, physical-hydraulic variables adopted were density (soil and particle), soil porosity (macro, micro and total), texture (clay, silt and sand), initial soil moisture content and saturation, and water content at 1, 6, 10, 100, 500, 1500 KPa. Such equations performed suitably for all the soils investigated. The pedofunction originated from the correlation between water infiltration rate obtained by means of Kostiakov and Horton s pedofunctions and water infiltration rate obtained by means of Smith s model can adequately predict water infiltration rate as estimated by Smith s model. Obtaining pedofunction equations by use of multivariate equations for estimating hydraulic conductivity in saturated soil solo by Guelph s model is suitable for estimating the model parameters. / O conhecimento da infiltração da água no solo é fundamental para a solução de problemas relativos as áreas de irrigação e drenagem e conservação da água e do solo. Deste modo, o objetivo desse trabalho foi modelar a taxa de infiltração de água no solo e a condutividade hidráulica em solo saturado através de funções de pedotransferência, para solos com diferentes características físicas, em 16 diferentes locais no Rio Grande do Sul e quatro no Uruguai. Em cada local foi determinada a taxa de infiltração de água no solo, densidade (do solo e de partícula), porosidade do solo (macro, micro e total), textura (argila, silte e areia), conteúdo volumétrico de água inicial e na saturação do solo e conteúdo volumétrico de água nas tensões de 1, 6, 10, 100, 500, 1500 KPa e a condutividade hidráulica (determinada apenas em sete locais). A taxa de infiltração de água no solo a campo foi obtida por meio do infiltrômetro dos duplos anéis concêntricos e os dados foram ajustados pelo modelo de Kostiakov e Horton. Chuvas artificiais foram aplicadas utilizando-se um simulador estacionário de bicos múltiplos e oscilantes. Seis parcelas de 0,5 m2 foram delimitadas por chapas metálicas galvanizadas cravadas no solo, contendo na parte inferior uma calha coletora, para recolher a água de escoamento superficial (mensurado em intervalos de cinco minutos). O modelo matemático usado para descrever a taxa de infiltração foi o de Smith modificado por Cabeda. A determinação da condutividade hidráulica em solo saturado a campo foi realizada utilizando o permeâmetro de Guelph. Os parâmetros dos modelos Kostiakov, Horton e Smith foram ajustados através de equações multivariadas. Observou-se que a capacidade de infiltração de água no solo estimada pelo modelo de Horton apresentou uma superestimava, em relação ao modelo estimado de Kostiakov. Ao comparar os modelos de Kostiakov e Horton com o de Smith, observa-se uma superestimativa da taxa de infiltração de água no solo, utilizando o modelo de Kostiakov e o de Horton, para o Argissolo 01 e 02 e Chernossolo. Para o Latossolo 12, Neossolo, e Vertissolo 01, houve uma subestimativa nos valores de infiltração de água. Na determinação das equações multivariadas, para estimativa dos parâmetros dos modelos de Kostiakov e Horton, as variáveis físico-hidrícas utilizadas foram densidade (do solo e de partícula), porosidade do solo (macro, micro e total), textura (argila, silte e areia), conteúdo volumétrico de água inicial e na saturação do solo e conteúdo volumétrico de água nas tensões de 1, 6, 10, 100, 500, 1500 KPa. Estas equações apresentaram desempenho satisfatório em todos os solos estudados. A pedofunção originada da correlação entre a taxa de infiltração de água no solo obtida através das pedofunções de Kostiakov e Horton, com a taxa de infiltração de água no solo obtida pelo modelo de Smith, prevê satisfatoriamente a taxa de infiltração de água no solo estimada pelo modelo de Smith. A obtenção das equações de pedofunções, através de equações multivariadas, para estimativa a condutividade hidráulica em solo saturado pelo modelo de Guelph, pode ser utilizada satisfatoriamente para estimativa dos parâmetros do modelo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2319739 bytes, checksum: 8d787f013c376eae45142c8b694720cf (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Constructed wetland systems of horizontal subsurface flow (CW-SSHF) are systems used in wastewater treatment. The objective of the present study was to assess possible changes in hydrodynamic conditions, through analysis of hydraulic conductivity and forms of nitrogen in CW-SSHF. In this study, six CW-SSHF were installed with dimensions of 0.6 m x 0.5 m x 2.0 m in height, width and length, respectively, with no bottom slope, filled with pea gravel and maintained in a greenhouse for the treatment of swine wastewater (ARS). CW-SSHF1 and CW-SSHF4 were not cultivated with any plant species (control), while CW-SSHF2 and CW-SSHF5 were planted with Tifton 85 (Cynodon spp.), and CW-SSHF3 and CW-SSHF6 were planted with Alligator weed (Alternanthera philoxeroides). During the experimental period six samples were collected of the influent (ARSA) and effluent (ARSE) of each CW-SSHF. Five hydraulic conductivity tests were also conducted along the length of the systems as a function of time, in order to evaluate the effects of vegetation, position and time on this variable. For comparison, hydraulic conductivity was determined in one CW-SSHF filled with pea gravel and submitted to flow of clean water. In all CW-SSHF an average organic loading rate of 411 kg ha-1 d-1 was applied with average flow of 0.069 m3 d-1, where the hydraulic retention time was equal to 3.6 d. The monitoring period was 63 days. At the end of the experiment, the plants were cut and the dry material yield was determined. The analysis of variance of hydraulic conductivity showed that only the interaction of position and vegetation effects was significant at the level of 10% probability. Hydraulic conductivity values in the thirds ranged from 1,392 m d-1 to 2,834 m d-1, where the differences between thirds of the CW-SSHF primarily occurred between the planted and non-planted systems by the Tukey test level 10% probability. All CW-SSHF presented average hydraulic conductivity values less than those obtained the system with clean water, which was 2680 m d-1. Dry matter yields in the different thirds of the bed ranged from 6.0 to 9.8 t ha-1 in the CW-SSHF planted with Tifton 85 and Alligator weed during the growth period of 60 days. The removal efficiency of total nitrogen (NT) and ammonium (N-NH4+) was considered low, ranging from 8 to 15% and 3 to 13%, respectively. Nitrate (N-NO3-) removal efficiency ranged from 45 to 53%. In all cases, the cultivated CW-SSHF showed higher efficiency for nitrogen removal. The CW-SSHF did not provide conditions which favored the occurrence of nitrification/denitrification. / Os sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) são sistemas utilizados no tratamento de águas residuárias. Com a realização deste estudo, objetivou-se avaliar possíveis alterações nas condições hidrodinâmicas, via análise da condutividade hidráulica, e nas formas do nitrogênio em SACs-EHSS. Para possibilitar este estudo, foram instalados seis SACs-EHSS, nas dimensões de 0,6 m x 0,5 m x 2,0 m de altura, largura e comprimento, respectivamente, sem declividade de fundo, preenchidos com brita zero e mantidos em casa de vegetação, para se efetuar o tratamento de água residuária de suinocultura (ARS). Os SAC-EHSS1 e SAC-EHSS4 não foram cultivados com qualquer espécie vegetal (controle), os SAC-EHSS2 e SAC-EHSS5 foram cultivados com capim tifton 85 (Cynodon spp.) e os SAC-EHSS-EHSS3 e SAC-EHSS6 cultivados com alternanthera (Alternanthera philoxeroides). Durante o período experimental foram coletadas seis amostras do afluente (ARSA) e do efluente (ARSE) de cada SAC-EHSS. Realizaram-se, também, cinco testes de condutividade hidráulica, ao longo do sistema e ao longo do tempo, a fim de se avaliar os efeitos da vegetação, posição e tempo sobre esta variável. A título de comparação, determinou-se a condutividade hidráulica em um SACs-EHSS preenchido com brita e submetido a escoamento de água limpa. Em todos os SACs-EHSS foi aplicada, em média, uma taxa de carregamento orgânico de 411 kg ha-1 d-1 e vazão média de 0,069 m3 d-1, sendo o tempo de detenção hidráulica igual a 3,6 d. O período de monitoramento foi de 63 dias. Ao final do experimento, foi feito um corte das plantas e determinada a produtividade de matéria seca. A análise de variância dos dados de condutividade hidráulica demonstrou que apenas a interação dos efeitos posição e vegetação foi significativa, em nível de 10 % de probabilidade. Os valores de condutividade hidráulica para os terços variaram de 1.392 m d-1 a 2.834 m d-1, sendo que as diferenças entre os terços dos SACs-EHSS ocorreram, basicamente, entre os vegetados e não vegetados, pelo teste Tukey, em nível de 10% de probabilidade. Todos os SACs-EHSS apresentaram condutividade hidráulica média inferior à obtida na brita limpa, que foi de 2.680 m d-1. A produtividade de matéria seca nos terços do leito variou de 6,0 a 9,8 t ha-1, nos SACs-EHSS cultivados com tifton 85 e alternanthera, em um período de 60 dias de cultivo. A eficiência na remoção de nitrogênio total (NT) e amônio (N-NH4+) foram consideradas baixas, variando de 8 a 15% e 3 a 13%, respectivamente. A eficiência de remoção de nitrato (N-NO3-) variou de 45 a 53%. Em todos os casos, os SACs-EHSS cultivados apresentaram maior eficiência na remoção de nitrogênio. Os SACs-EHSS não proporcionaram condições que favorecessem a ocorrência de nitrificação/desnitrificação.

Barreiras impermeáveis são uma necessidade em várias obras de engenharia e, em geral, naquelas destinadas à disposição de resíduos, como os aterros e as lagoas de efluentes. Solos compactados têm sido largamente utilizados para essa finalidade. Nesse sentido, esses solos devem ter características apropriadas, como baixa permeabilidade, as quais devem permanecer frente às solicitações de obra. Este trabalho trata do estudo da potencialidade do uso de solos lateríticos compactados em barreiras impermeáveis para sistemas de contenção de resíduos. Neste estudo avaliaram-se os efeitos da umidade e da energia de compactação em duas propriedades importantes para a finalidade desejada, a permeabilidade e a contração, por meio de corpos de prova de dimensões reduzidas, tal qual utilizado na metodologia MCT. Verificou-se que, em geral, a condutividade hidráulica diminuiu com o aumento da umidade, até a umidade ótima, permanecendo praticamente constante ou diminuindo ligeiramente a partir daí. O aumento da energia de compactação diminuiu as condutividades hidráulicas de forma pronunciada no ramo seco da curva de compactação, mas após a umidade ótima as variações foram pequenas para energias acima de 12 golpes. As mínimas condutividades hidráulicas obtidas foram da ordem de '10 POT.-7' cm/s para vários solos ensaiados. Outro fator que também influenciou na diminuição da condutividade hidráulica dos solos foi o aumento da porcentagem de argila. No que se refere às contrações dos solos, o aumento da umidade acarretou em aumento das contrações axiais, que atingiram valores máximos da ordem de 4%. Os solos mais arenosos apresentaram as menores contrações axiais, não ultrapassando valores da ordem de 1%, enquanto para os solos argilosos as contrações médias foram da ordem de 2%. O aumento da energia de compactação acarretou ligeiro aumento das contrações axiais / Impermeable barriers are a need in several engineering works, specially in waste containment systems and effluents ponds. Compacted soils have been used for that purpose. In that sense, the candidate soils should have appropriate characteristics, such as low permeability, which must remain throughout the design life. This work deals with the potentiality of using lateritic compacted soils in impermeable barriers for waste containment systems. In this study the influence of the water content and the compacting energy on the permeability and on the shrinkage of those soils was studied, through specimens of reduced dimensions, as used in the MCT methodology. It was verified that, in general, the hydraulic conductivity decreased with the increase of the water content, until the optimum water content, staying practically constant since then. The increase of the compacting energy reduced the hydraulic conductivities in the dry side of the compacting curve, but beyond the optimum water content the variations were small for energies larger than 12 blows. The lower hydraulic conductivities obtained were of the order of '10 POT.-7' cm/s for several soils. Hydraulic conductivity was also reduced with the increase of the clay percentage. Regarding soil shrinkage the increase of the water content caused an increase on the axial shrinkage that reached maximum values in the order of 4%. The sandy soils presented the smallest axial shrinkage (lower than 1%), while for the clayey soils the average shrinkage reached about 2%. The increase of the compacting effort caused a little increase of the axial shrinkage

nÃo hà / A dissertaÃÃo apresentada tem como objetivo realizar a simulaÃÃo computacional do fluxo subterrÃneo utilizando o MÃtodo Iterativo do Gradiente HidrÃulico (MIGH) para calibraÃÃo de parÃmetros hidrodinÃmicos de aquÃferos. Nesse caso, a calibraÃÃo da condutividade hidrÃulica do aquÃfero âCabeÃasâ no Vale do GurguÃia, no municÃpio de Cristino Castro, sudoeste do Estado do PiauÃ. Para a modelagem, simulaÃÃo e calibraÃÃo foi utilizado a extensÃo UFC-FLOW/UFC-MIGH, desenvolvida para ser carregada no software de geoprocessamento gvSIG. A partir do processo de simulaÃÃo do modelo e da fixaÃÃo de cargas hidrÃulicas observadas e aferidas em campo foi possÃvel obter resultados satisfatÃrios na calibraÃÃo da condutividade hidrÃulica, bem representada pela estabilidade dos critÃrios de convergÃncia observados nos seguintes grÃficos: raiz do erro mÃdio quadrÃtico X nÃmero de iteraÃÃes e mÃdia dos Ãngulos X nÃmero de iteraÃÃes. TambÃm foi observado o ajuste entre as cargas observadas e cargas calculadas bem representadas no mapa potenciomÃtrico gerado. Os resultados obtidos mostram as potencialidades do software UFC-FLOW/UFC-MIGH tendo como suporte um SIG para simulaÃÃo do fluxo subterrÃneo e modelagem de aquÃferos, assim como a posterior soluÃÃo do problema de calibraÃÃo de parÃmetros hidrodinÃmicos baseado no MIGH. / The dissertation presented aims to conduct the computer simulation of groundwater flow using the Iterative Method of Hydraulic Gradient (MIGH) for the calibration of hydrodynamic parameters of aquifers. In this case, the calibration of the hydraulic conductivity of the aquifer "CabeÃas" in the Valley of GurguÃia in the town of Cristino Castro, southwest of the state of PiauÃ. For the modeling, simulation and calibration the UFC-FLOW extension/UFC-MIGH, was used, which was developed to be loaded into GIS software gvSIG. From the process of simulation model and the setting of hydraulic head observed and measured in the field, it was possible to obtain satisfactory results in the calibration of hydraulic conductivity, well represented by the stability of the convergence criteria observed in the following charts: root mean square error X number of iterations and mean angles X number of iterations. Also observed the adjustment between the observed and calculated hydraulic head well represented in the potentiometric map generated. The results show the potential of the UFC-FLOW software/UFC-MIGH underpinning a GIS for simulation of groundwater flow and modeling of aquifers, as well as the subsequent solution of the hydrodynamic parameters calibration problem based on MIGH.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Knowledge of the physical and hydraulic properties of the soil and its spatial dependence is important because it allows you to perform the zoning of the area in plots that receive differentiated management. This work was divided into three chapters whose general objective is to measure the hydraulic conductivity and water retention curve in soil by different methods and by using the Kriging, draw maps of soil physical attributes of the Irrigation Perimeter Baixo AcaraÃ. To obtain the water retention in soil curve method was used filter paper compared to the traditional method in five different soils Perimeter. To measure the hydraulic conductivity were used capacitive sensors to replace the tensiometer in the instantaneous profile installed method on a Argissolo Vermelho Amarelo eutrÃfico , as well as the calibration of these sensors in the field and laboratory. The maps were obtained by kriging of soil properties: sand, silt, clay, soil and particle density, porosity and saturated hydraulic conductivity. To obtain this last the tension infiltrometer and the constant load permeameter were used. / O conhecimento dos atributos fÃsico-hÃdricos do solo e de sua dependÃncia espacial à importante, pois permite realizar o zoneamento da Ãrea em glebas que receberÃo prÃticas de manejo diferenciadas. Este trabalho foi dividido em trÃs capÃtulos cujo objetivo geral à medir a condutividade hidrÃulica e a curva de retenÃÃo de Ãgua no solo por diferentes mÃtodos e, utilizando a Krigagem, elaborar mapas de atributos fÃsicos dos solos do PerÃmetro Irrigado Baixo AcaraÃ. Para obtenÃÃo da curva de retenÃÃo de Ãgua no solo foi utilizado o mÃtodo do papel filtro em comparaÃÃo ao mÃtodo tradicional em cinco diferentes solos do PerÃmetro. Para medida da condutividade hidrÃulica foram utilizados sensores capacitivos em substituiÃÃo aos tensiÃmetro no mÃtodo do perfil instantÃneo instalado em um Argissolo Vermelho Amarelo eutrÃfico, como tambÃm a calibraÃÃo desses sensores em campo e laboratÃrio. Os mapas obtidos atravÃs da Krigagem foram dos atributos do solo: areia, silte, argila, densidade do solo e partÃculas, porosidade e condutividade hidrÃulica saturada. Para obtenÃÃo deste ultimo foram utilizados o infiltrÃmetro de tensÃo e o permeÃmetro de carga constante.

A homogeneidade do solo em sistema de plantio direto, é um assunto questionável, pois alguns autores têm considerado que, com o passar do tempo, há aumento da homogeneidade do solo, outros têm verificado a redução. A hipótese deste trabalho é que em sistema de plantio direto consolidado existe correlação e dependência espacial dos atributos físicos-hídrico do solo e do desenvolvimento vegetativo da soja, sendo a cokrigagem colocalizada interpolador mais representativo destas correlações. O objetivo foi avaliar a variabilidade espacial de atributos físicos do solo e do desenvolvimento vegetativo da soja em sistema de plantio direto, adotado há mais de 19 anos. O trabalho foi desenvolvido na fazenda-escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa - Paraná. A área de estudo tem como cultura a soja e está inserida em um relevo cuja declividade máxima, no sentido da pendente, é de aproximadamente 10 %. Nesta área, foram avaliados atributos físicos e hídrico do solo, como: densidade do solo (Ds), granulometria (areia e argila) e condutividade hidráulica saturada (Kfs). Avaliou-se, ainda, atributos de planta: altura da planta, estádio reprodutivo e stand. Para tais avaliações, foi demarcado um grid com espaçamento 10 x 10 metros, onde as avaliações foram realizadas em cada ponto. A análise dos dados foi efetuada por geoestatística, utilizando o pacote de programas GEOSTAT, para todas as variáveis que apresentaram dependência espacial. Foi obtido mapa de krigagem, e para todas as que apresentaram correlação, mapas de cokrigagem e cokrigagem colocalizada. A precisão de tais mapas foi obtida por meio dos menores valores de variância e a raiz quadrada do erro médio (RMSE). Verificou-se existência de dependência espacial na área em estudo, sendo a declividade um dos fatores responsáveis pela variação e o outro fator pode ser atribuído ao manejo uniforme adotado na área. Existiu correlação direta e positiva entre Kfs e areia e negativa com argila. Os atributos que influenciaram positivamente o desenvolvimento da planta foram a Kfs e, negativamente, a densidade do solo (Ds). Quanto aos métodos de estimação, o que obteve o mapa mais representativo da condição real, para a maioria das variáveis estudadas, foi a cokrigagem colocalizada. Apenas para a correlação argila x areia não houve ganho no uso da cokrigagem colocalizada, por isso, a cokrigagem ordinária foi a mais indicada. / The homogeneity of the soil in no-tilled system is being a highly controversial question, as some authors have claimed that there is an increasing in the soil homogeneity over time, while others have proven it to be reduced. The hypothesis is that in established no-tillage system is no correlation and spatial dependence of the physical-hydric soil properties and soybean vegetative development, cokriging-located interpolator being most representative of these correlations The objective was to evaluate the spatial variability of the soil physical attributes and soybean vegetative growth along 19-years of no-tillage system. The study was carried out at the farm-school from the Universidade Estadual de Ponta Grossa - Paraná. The area was cultivated with soybean in a topossequence with a maximum slope of10 %. In this area, were evaluated physical and hydrical soil properties, e.g. soil bulk density (Ds), soil texture (sand and clay) and saturated hydraulic conductivity (Kfs). It was also evaluated plant characteristics such as plant height, reproductive stage and standFor these assessments, it was delimited a 10 x 10 meters grid, where the assessments were carried out in each point. The data analysis was performed using a specific geostatistic software GEOSTAT, for all spatial-dependent variables. A kriging map was obtained from the results, and for all those correlated variables cokriging maps and cokriging-located have been also performed. The maps accuracy were achieved from the smallest values of variance and square root of the mean error (RMSE). The results indicated the existence of spatial dependence in the study area with the slope and soil management the mainly dependent factors, wherein in the latter the spatial variability is disregarded. Kfs was direct and positively correlated with sand, and a negatively with clay. The soil attribute that influenced positively the plant development was Kfs, whilst the bulk density (Ds) influenced negatively. With regard to the estimative methods, cokriging-located produced the most accurate and representative map of the real conditions for most of the variables. The low correlation between sandy and clay fractions makes the ordinary cokriging is being more appropiate than the cokriging-located.

A presente dissertação apresenta um estudo experimental e de simulação de fluxo de água investigando os efeitos de chuvas torrenciais sobre o solo existente em um talude da região de São Vendelino. Para este estudo foi selecionada uma encosta na qual houve duas ocorrências de rupturas rasas que deram origem a corridas de detritos num evento importante que ocorreu no local em dezembro de 2000. Ao longo da cicatriz deixada por uma delas, foram realizados ensaios de caracterização e determinadas as propriedades hidráulicas do solo a partir de ensaios de campo e de laboratório. Os ensaios de campo compreenderam ensaios com o permeâmetro de Guelph, ensaios com piezômetros de tubo aberto e infiltrômetro de anel duplo. Em laboratório foram realizados ensaios utilizando dois diferentes permeâmetros de parede flexível. Foi feita também a determinação da curva característica do solo através do método do papel-filtro. A partir das propriedades hidráulicas do solo, da geometria do talude e espessura dos materiais, obtidas a partir de topografia, foram realizadas análises de fluxo utilizando o programa Seep/W simulando a precipitação medida de 148 mm/2 h que deflagrou as corridas de detritos de dezembro de 2000. As análises mostraram que, como o solo coluvionar tem uma condutividade hidráulica bastante elevada, ocorre a infiltração de toda a chuva ocorrida. As análises de fluxo mostraram uma elevação progressiva do nível freático com o tempo, o qual atinge a superfície do terreno no trecho crítico do talude (trecho de maior inclinação) após cerca de 95 minutos de precipitação. Análises de estabilidade simplificadas (talude infinito) mostram fatores de segurança próximos da unidade com o nível freático em 80% da camada de solo coluvionar, considerando o trecho mais íngreme do talude. Embora com algumas simplificações de análise, estes resultados mostram que as análises de fluxo e de ruptura, utilizando dados reais medidos em campo, são muito promissores pois conseguem modelar de forma adequada a ruptura ocorrida (FS=1,0). / This dissertation presents an experimental study and a simulation of hydraulic flow in a slope at São Vendelino region, to investigate the effects of torrential rains on the existing soil. A natural slope was selected in which two shallow slope failures had occurred in December 2000 during a serious debris flow event. Soil characterization tests and hydraulic properties have been determined in the laboratory on soil samples taken close to one of the scars left by the failures. The field tests involved Guelph permeameter, stand pipe piezometers and doublering infiltrometer tests. Tests on two different flexible wall permeameter tests and the determination of the moisture-suction characteristic curve have also been carried out in the laboratory. Using the measured soil hydraulic properties, the slope geometry and soil covering depths obtained through topography, some hydraulic flow analyses have been carried out. The SEEP/W software was used and the measured precipitation of 148mm/ 2h, which caused the debris flow event of December 2000, was simulated. The analyses have shown that all the precipitation can infiltrate, as the soil has a large hydraulic conductivity, and there is a progressive rising of the phreatic line with time. This level of water reaches the soil surface in the critical length of the slope (the length with the larger inclination) after 95 min of rain. Simplified slope stability analysis (infinite slopes) had shown values of safety factors close to one in the critical length of the slope when the phreatic line is at 80% depth of the colluvium soil. Although there are some simplifications in the analysis, these results show that the flow and the stability analyses using the real data collected from field tests modeled in an appropriate way the real failure (FS~1,0).

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-18T13:50:28Z No. of bitstreams: 1 Wellington Jorge Cavalcanti Lundgren.pdf: 2967872 bytes, checksum: c5e5d3f6f8e164ddd738d528b9159fc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T13:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wellington Jorge Cavalcanti Lundgren.pdf: 2967872 bytes, checksum: c5e5d3f6f8e164ddd738d528b9159fc1 (MD5) Previous issue date: 2004-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work has analysed the relation among the hydraulic conductivity and the sand, clay and silt content of the soil, in the Ipanema River watershed, in Pesqueira town, Pernambuco State. The measurements have been carried out between february 2003 and april 2003. The principal interest is modeling spacial distribuition of the hydraulic conductivity using cokriging. It has been analised 52 tests of the hydraulic conductivity using a Guelph permeameter in a regular mesh. A transformation was applied to the hydraulic conductivity data to obtain Normality. Although linear correlation between hydraulic conductivity and texture was weak, spatial correlation has been observed. The cokriging produced better precision than kriging, and the maps kept spatial structure. / Este trabalho analisou a relação existente entre a condutividade hidráulica e a granulometria do solo da bacia hidrográfica do Rio Ipanema, em Pesqueira – PE. As medidas foram realizadas no período de Fevereiro de 2003 a Abril de 2003. O interesse principal foi modelar espacialmente através de técnicas geoestatísticas a propriedade condutividade hidráulica, e a granulometria do local, verificar a existência de correlação clássica ou espacial entre estas variáveis, e utilizar a co-krigagem com dois objetivos: melhorar os resultados conseguidos com a krigagem e diminuir o número de pontos amostrais necessários para o mapeamento da condutividade hidráulica da área, utilizando como variável secundária os teores de areia, argila e silte. Foram analisados 52 pontos com medidas de condutividade hidráulica obtidas através do Permeâmetro de Guelph, e o mesmo número de pontos com análise de granulometria em laboratório. As medidas e as sondagens foram efetuadas seguindo uma malha regular. As técnicas geoestatísticas utilizadas foram a krigagem e a co-krigagem.Foi necessária uma transformação raiz quadrada para a obtenção de normalidade dos dados da condutividade hidráulica. As medidas de textura mostraram-se normalmente distribuídas, e a correlação estatística entre cada uma das texturas e a condutividade hidráulica foi muito fraca. Contudo, verificou-se que havia uma correlação espacial entre o conjunto das três medidas de textura e a condutividade hidráulica. A condutividade hidráulica mostrou possuir uma estrutura espacial, assim como também os teores de areia, argila e silte. A transformação raiz quadrada forneceu resultados melhores que a transformação logarítmica, mais comumente usada. A co-krigagem melhorou os resultados obtidos com a krigagem, e permitiu a diminuição de pontos amostrais pela metade sem um aumento significativo dos erros.Pode-se afirmar que para este caso a co-krigagem pode ser usada, pois permite uma diminuição dos pontos amostrais de condutividade hidráulica sem perda significativa de informação, além de melhorar os resultados conseguidos com a krigagem

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-13T12:29:24Z No. of bitstreams: 1 Robertson Valerio de Paiva Fontes Junior.pdf: 4387558 bytes, checksum: c342763c06f5209dd874a07bffd3690c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T12:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Robertson Valerio de Paiva Fontes Junior.pdf: 4387558 bytes, checksum: c342763c06f5209dd874a07bffd3690c (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / The Brazilian Northeast is subject to repeated events of drought and rainfall distribution in time is very irregular, and hence the use water resources is limited. These restrictions are due to rainfall concentrated in a short period of time, with most being lost by runoff and evaporation. The alluvial aquifers, although limited in space, has considerable water reserves understanding of the piezometric levels and salinity behavior in relation to rainfall and its recharge are of great importance for the water resources management in semiarid regions. The present work aims to studying, analyzing and identifying representative areas for level and salinity behavior in an alluvial valley and its variation in time and space, as well as the behavior of recharge through the daily water balance model BALSEQ_MOD to Mimoso Basin which is located in Pesqueira, Brazil. Two piezometers were found stable for the average behavior of the water table and two piezometers to electrical conductivity, and the stable level presented correlation with the behavior of the valley, while electrical conductivity was not stable. In the evaluation of its temporal variability the piezometers with stable level showed ranges of 7-8 months, while the electrical conductivity for piezometers showed a pure nugget effect and the other a range of 2 months. Simulations applying the BALSEQ_MOD showed the strong influence of actual evapotranspiration (ETR) in the behavior of recharge and runoff is highly variable over time for the basin and the alluvial valley. / O Nordeste Brasileiro está sujeito a repetidos eventos de veranico e a distribuição das chuvas no tempo é bastante irregular, tornando o uso dos recursos hídricos restrito. Estas restrições se devem a chuvas concentradas em um curto período de tempo, sendo a maior parte perdido por escoamento superficial e evaporação. Os aquíferos aluvionares apesar de limitados no espaço possuem considerável reserva de água e a compreensão dos comportamentos dos níveis piezométricos e da salinidade em relação às chuvas e sua recarga é de grande importância para a gestão dos recursos hídricos nas regiões semiáridas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar áreas representativas para o nível e salinidade no vale aluvial e seu comportamento no tempo e espaço e o comportamento da recarga através do modelo de balanço hídrico diário BALSEQ_MOD, na Bacia Hidrográfica do Riacho Mimoso, que está localizada no município de Pesqueira, Brasil. Foram encontrados dois piezômetros estáveis para o comportamento médio do nível freático e dois piezômetros para a condutividade elétrica, sendo que os estáveis para nível apresentaram correlação com o comportamento do vale, enquanto os de condutividade não. Na avaliação das suas variabilidades temporais os piezômetros para nível apresentaram alcances de 7 a 8 meses; os piezômetros para condutividade elétrica, um deles apresentou efeito pepita puro e o outro um alcance de 2 meses. Os dados simulados no BALSEQ_MOD mostraram a forte influência da evapotranspiração real (ETR) no comportamento da recarga e que o escoamento é muito variável ao longo do tempo para a bacia e para o vale aluvial.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05379.pdf: 4344136 bytes, checksum: b82d5226e24d569d19317b8dc8a173fd (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP