Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.

O uso racional dos recursos hídricos tem ganhado cada vez maior importância frente aos diversos setores da sociedade. A utilização destes recursos sem um planejamento de gestão tem levado a sua deterioração do ponto de vista qualitativo e também quantitativo. As águas subterrâneas surgem como uma fonte de recursos hídricos por estarem menos expostas a contaminações derivadas do uso antrópico e por existirem em maior quantidade em relação às águas superficiais. Para que possam ser preservadas e se elabore um plano de uso, o entendimento de sua ocorrência é fundamental. Esta pesquisa explorou o uso de ferramentas computacionais na construção de modelos hidrogeológicos de fluxo e transporte, mais especificamente o método de simulação de Monte Carlo (MC). O estudo de caso é o Sistema Aquífero Guarani na região de Santana do Livramento, Estado do Rio Grande do Sul, fronteira do Brasil com o Uruguai. Foi analisada, através das simulações, a influência do parâmetro de condutividade hidráulica (K) nos modelos construídos, representando a situação in situ, e projetando cenários futuros. Foram utilizadas informações do banco de dados do SIAGAS (CPRM) e dos trabalhos realizados no “Projeto de Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani”. Os modelos estocásticos gerados através das simulações foram comparados a modelos determinísticos, geralmente mais utilizados. Os modelos estocásticos se mostraram ferramentas essenciais na construção de modelos de fluxo, sendo atualmente a melhor alternativa para que se obtenha o conhecimento da dimensão da incerteza em relação ao meio físico estudado. Na construção de perímetros de proteção de poços, as simulações realizadas comprovaram que o Bairro do Cerro do Registro é um local apropriado para a locação de poços de abastecimento de água, como consta no plano diretor da cidade de Santana do Livramento, estando mais protegidos de fontes de contaminação que os poços situados no centro urbano. / The rational use of water resources has gained increasing importance in several sectors of the Brazilian society. The use of such resources without a management plan has led to its deterioration both from qualitative and quantitative points of view. Groundwater arises as a possible source of hydric resources for being less exposed to anthropic contamination and by existing in greater quantity in relation to surface water. In order to preserve groundwater and elaborate a proper land use plan it is essential to understand its occurrence. This research explored the use of computational tools in the construction of hydro-geological models of flow and transport, more specifically the simulation method of Monte Carlo (MC). The case study is the Guarani Aquifer System in the region of Santana do Livramento, Rio Grande do Sul State, Brazil’s border with Uruguay. The influence of the parameter of hydraulic conductivity (K) in the models constructed, representing the situation in situ and designing future scenarios, was analyzed through simulations. Information from the database of SIAGAS (CPRM) and of a study carried out in the “Project of Environmental Protection and Sustainable Development of the Guarani Aquifer System” were used. Stochastic models generated through the simulations were compared to deterministic models which are usually more frequently used. Stochastic models were essential tools in the construction of workflow models. Currently, they are the best alternative to know the size of uncertainty about the physical medium studied. In building the perimeters of wellhead protection areas, the simulations which were carried out have shown that Cerro do Registro neighborhood is an appropriate location for the leasing of water supply wells as stated in the strategic plan of the city of Santana do Livramento, being more protected from sources of contamination than the wells located in the urban area.

A condutividade hidráulica de dois solos não saturados típicos da região de São Carlos, um arenoso e outro argiloso é estudada através de ensaios de campo empregando o permeâmetro Guelph. Duas alternativas de ensaio foram empregadas e os resultados experimentais foram analisados com os modelo teóricos de REYNOLDS e ELRICK (1985) e PHILIP (1985). Paralelamente, obtiveram-se em laboratório curvas de retenção de água dos solos o que possibilitou determinar a função condutividade hidráulica através das fórmulas empíricas de VAN GENUCHTEN, (1980) e de GARDNER (1958). As características e a variação dos valores da condutividade hidráulica não saturada de campo fornecidos pelo permeâmetro Guelph, são discutidos e confrontados com aqueles obtidos a partir dos métodos indiretos provenientes de laboratório. Observou-se que as condutividades hidráulicas saturadas nos solos foram praticamente iguais, quer se considerem os resultados de campo ou laboratório. Os resultados de campo mostraram-se mais consistentes para o solo argiloso qualquer que tenha sido a técnica de ensaio. O parâmetro &#945 da equação de GARDNER (1958) obtido no campo resultou maior que o valor sugerido na literatura ou obtido em laboratório para o solo arenoso. Para o solo argiloso, todas as opções de obtenção do parâmetro tenderam a fornecer valores praticamente iguais. / The unsaturated hydraulic conductivity of two typical soils from the region of São Carlos City, sandy and clayey soils, has been studied through field tests using the Guelph permeameter. Two different alternatives of tests have been performed and the experimental data have been analyzed following the theoretical models from REYNOLDS and ELRICK (1985) and PHILIP (1985). However, soil-water characteristic curves were obtained in such a way that the hydraulic conductivity function could be evaluated using the empirical expressions from VAN GENUCHTEN (1980), and GARDNER (1958). The characteristics and the variation of the field unsaturated hydraulic conductivity values from the Guelph permeameter are discussed and compared to those from laboratory indirect methods. The field results showed to be more consistent to the clayey soil independent on the test or calculation method. The &#945 value (GARDNER, 1958) parameter obtained in the fields was Iarger than the values suggested in the literature or obtained in laboratory for the sandy soil. To the clayey soil, all the obtaining options of the parameter tended to supply values quite the same.

Numerical models are becoming fundamental tools to predict a range of complex problems faced by geotechnical and geo-environmental engineers. However, to render the model reliable for future predictions, the model input parameters must be determined with consideration of the scale effects. If there is a difference of scales between the observation and the model scales there are two possible ways to consider it: or models are constructed with elements of a size similar to that at which the data were measured, or some upscaling rules must be defined. In this context, this thesis focuses on upscaling of water flow and mass transport in a tropical soil by means of numerical, laboratory and field studies. This thesis is organized in four parts. First, the heterogeneity, correlation and cross-correlation between solute transport parameters (dispersivity, α, and partition coefficient, Kd) and soil properties are studied in detail. In this part, it is verified that the hydraulic conductivity (K) and solute transport parameters are highly heterogeneous, while soil properties are not. Spatial correlation of α, K, and statistically significant variables are studied, and it would probably improve the estimation only in a small-scale study, since the spatial correlation are only observed up to 2.5 m. This study is a first attempt to evaluate the spatial variation in the correlation coefficient of transport parameters of a reactive and a nonreactive solute, indicating the more relevant variables and the one that should be included in future studies. In the second part, scale effect on K, dispersivity and partition coefficient of potassium and chloride are studied experimentally by means of laboratory and field experiments. The purpose is to contribute to the discussion about scale effects on K, α and Kd and understanding how these parameters behave with the change in the scale of measurement. Results show that K values increases with scale, regardless of the method of measurement, except for the results obtained from double-ring infiltrometer tests. Dispersivity trends to increase exponentially with the sample height. Partition coefficient tends to increase with sample length, diameter and volume. These differences in the parameters according to the scale of measurement must be considered when these observations are later used as input to numerical models, otherwise the responses can be misrepresented. Third, stochastic analysis of three-dimensional hydraulic conductivity upscaling is performed using a simple average and the Laplacian-with-skin methods for a variety of block sizes based on real K measurements. In this part it is demonstrated the errors that can be introduced by using a deterministic upscaling using simple averages of the measured K without accounting for the spatial correlation. Results show that K heterogeneity can be incorporated in the daily practice of the geotechnical modeler. The aspects to consider when performing the upscaling are also discussed. Finally, the dependence of the exponent of the p-norm as a function of the block size is analyzed. In the last part, stochastic upscaling of hydrodynamic dispersion coefficient (D) and retardation factor (R) is performed using real data aiming to reduce the lack in experimental upscaling of reactive solute transport research. The enhanced macrodispersion coefficient approach is used to upscale the local scale hydrodynamic dispersion (D) and, as a novelty, the impact of heterogeneity of local dispersivity is also taken into account. To upscale retardation factor (R), a p-norm is used to compute an equivalent R. Uncertainty analyses are also performed and a good propagation of the uncertainties is achieved after upscaling. Simple upscaling methods can be incorporated to the modeling practice using commercial transport codes and properly reproduce de transport at coarse scale but may require corrections to reduce smoothing of the heterogeneity caused by the upscaling procedure. / Modelos numéricos estão se tornando ferramentas fundamentais para prever uma série de problemas complexos enfrentados por engenheiros geotécnicos e geoambientais. No entanto, para que o modelo seja confiável para previsões futuras, seus parâmetros de entrada devem ser determinados com a consideração do efeito da escala. Se há uma diferença de escalas entre a escala da observação e a escala do modelo, existem duas maneiras possíveis de considerá-la: ou constrói-se modelos com elementos de tamanhos semelhantes àqueles em que os dados foram medidos, ou definem-se algumas regras de mudança de escala. Neste contexto, esta tese enfoca a mudança de escala do fluxo de água e do transporte de massa em um solo tropical, por meio de estudos numéricos, laboratoriais e de campo. Esta tese é organizada em quatro partes. Em primeiro lugar, estudou-se em detalhe a heterogeneidade, a correlação e a correlação cruzada entre os parâmetros de transporte de soluto (dispersividade, α, e coeficiente de partição, Kd) e as propriedades do solo. Nesta parte, verificou-se que a condutividade hidráulica (K) e os parâmetros de transporte de soluto são altamente heterogêneos, enquanto as propriedades do solo não o são. A correlação espacial de α, K e das variáveis estatisticamente significativas foi estudada, e, provavelmente, melhoraria a estimativa apenas em um estudo em pequena escala, uma vez que a correlação espacial só foi observada até 2,5 m. Este estudo foi uma primeira tentativa de avaliar a variação espacial no coeficiente de correlação dos parâmetros de transporte de um soluto reativo e não-reativo, indicando as variáveis mais relevantes e as que devem ser incluídas em estudos futuros. Na segunda parte, o efeito de escala em K, na dispersividade e no coeficiente de partição de potássio e cloreto é estudado experimentalmente por meio de ensaios laboratoriais e de campo. O objetivo foi contribuir com a discussão sobre os efeitos de escala em K, α e Kd e entender como esses parâmetros se comportam com a mudança na escala da medição. Os resultados mostram que K aumenta com a escala, independentemente do método de medição. A dispersão tende a aumentar de maneira exponencial com a altura da amostra. O coeficiente de partição tende a aumentar tanto com o comprimento, quanto com o diâmetro e o volume da amostra. Essas diferenças nos parâmetros de acordo com a escala de medida devem ser consideradas quando essas observações são posteriormente usadas como entrada para modelos numéricos, caso contrário, as respostas podem ser mal representadas. Em terceiro lugar, uma análise estocástica tridimensional da mudança de escala da condutividade hidráulica foi realizada usando tanto média simples quanto o método Laplaciano-com-pele para vários tamanhos de blocos usando medidas K reais. Nesta parte, foram demonstrados os erros que podem ser introduzidos ao se usar métodos determinísticos de mudança de escala, usando médias simples das medições de K sem se considerar a correlação espacial. A aplicação das técnicas de mudança de escala mostra que a heterogeneidade de K pode ser incorporada na prática diária do modelador geotécnico. Os aspectos a serem considerados ao realizar a mudança de escala também foram discutidos. Finalmente, analisou-se a dependência do expoente da norma p em função do tamanho do bloco. Na última parte, uma aplicação de mudança de escala estocástica do coeficiente de dispersão hidrodinâmica (D) e do fator de retardo (R) foi realizada usando dados reais visando reduzir a falta pesquisas no tema de mudança de escala do transporte de soluto reativo. A mudança de escala do D foi feito usando o método de macrodispersão. O método da média simples baseado na norma p foi usado para executar a mudança de escala de R. A incerteza foi propagada satisfatoriamente. Métodos simples de mudança de escala podem ser incorporados à prática de modelagem usando programas comerciais, e reproduzir corretamente o transporte em escala grossa, mas podem exigir correções para reduzir o efeito suavizado da heterogeneidade causada pelo procedimento de mudança de escala.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-05T14:41:01Z No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 2279594 bytes, checksum: 9d16b5a4a812568f5d4017907f2695cb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T14:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 2279594 bytes, checksum: 9d16b5a4a812568f5d4017907f2695cb (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / For any study involving the movement of soil water becomes essential to know the physical and hydraulic properties and their correlations. Both proprieties are of fundamental importance in the storage and transport of water and nutrients, in controlling infiltration and runoff, as well as soil conservation. In this context, this study aimed to do a physical-water characterization of three experimental basins (Jatoba and Mimoso / Pesqueira-PE and Xaréu / Fernando Noronha-PE) in the semiarid, in order to generate information for hydrological modeling and subsidies for soil and water management and conservation. It has been evaluated the physical and hydraulic behavior of soil at different depths and vegetation cover. Physical characterization of soils was carried out by laboratory tests on disturbed and undisturbed samples. The hydraulic characterization was conducted through moisture retention curves and through of hydraulic conductivity (K) tests in the field with the Guelph permeameter. Possession of physical variables and soil organic matter pedotransfer functions (PTF) have been tested to estimate the K0 and moisture in particular tensions in order to compare field and laboratory measurements. Among the attributes analyzed, the organic matter was the one with the highest coefficient of variation in depth in the basins and Mimoso Jatoba. There was also high variability of saturated hydraulic conductivity (K0) in depth, in the three basins. It was concluded that the hydraulic conductivity no significant difference in hydraulic conductivity means has been verified for the different vegetation covers. Among soils, the Vertisol presented the highest capacity to retain water. It is concluded that the proposed PTF showed low prediction of K0. The PTF for estimatingsoil moisture, also showed low prediction for soils at Xaréu Basins. In the Jatoba and Mimoso Basins, the best prediction for soil moisture at field capacity was obtained by the model proposed by Meng et al. (1987) and the humidity at wilting point, the equation based on the mean texture proposed by Oliveira et al. (2002) showed the best performance. For the water available content for the equation based on unique data set proposed by Oliveira et al. (2002), and Massuti (1997) model showed a good prediction. / Para qualquer estudo que envolva o movimento da água no solo torna-se imprescindível o conhecimento das propriedades físicas e hidráulicas, bem como suas correlações. Ambas têm fundamental importância no armazenamento e transporte de água e de nutrientes, no controle da infiltração e escoamento superficial, bem como na conservação do solo. Nesse contexto, o presente estudo buscou realizar uma caracterização físico-hídrica de três bacias experimentais (Jatobá e Mimoso/Pesqueira-PE e Xaréu/Fernando Noronha-PE) do semiárido, a fim de gerar informações para suporte à modelagem hidrológica e subsídios para o gerenciamento e conservação do solo e da água. Avaliou-se o comportamento físico-hídrico dos solos em diferentes profundidades e coberturas vegetais. A caracterização física dos solos se deu por análises de laboratório com amostras indeformadas e deformadas. A caracterização hidráulica foi realizada por meio de curvas de retenção de umidade e através de testes de condutividade hidráulica (K) em campo com permeâmetro de Guelph. De posse das variáveis físicas e da matéria orgânica do solo, foram testadas funções de pedotransferência (FPT) para estimativa da K0 e umidade em tensões específicas, a fim de comparar com as medidas em campo e laboratório. Dentre os atributos do solo analisados, a matéria orgânica foi o que apresentou o maior coeficiente de variação, em profundidade, nas Bacias do Jatobá e do Mimoso. Verificou-se também, alta variabilidade da condutividade hidráulica do solo saturado (K0) em profundidade, nas três bacias. Concluiu-se que a condutividade hidráulica não apresentou diferença significativa entre médias, para as diferentes coberturas vegetais. Dentre os solos estudados, o Vertissolo foi o que apresentou a maior capacidade de retenção de água. Conclui-se que as FPT propostas apresentaram baixa predição da K0. As FPT para estimativa da umidade retida a potenciais específicos, também apresentaram baixa predição para os solos da Bacia do Xaréu. Nas Bacias do Jatobá e do Mimoso a melhor predição para umidade na capacidade de campo foi obtida pelo modelo de Meng et al. (1987) e para a umidade no ponto de murcha permanente, a equação baseada na textura média proposta por Oliveira et al. (2002) mostrou o melhor desempenho. Para água disponível a equação baseada no conjunto único de dados proposta por Oliveira et al. (2002), e o modelo de Massuti (1997) apresentaram boa predição.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao alexandre g de araujo 2010.pdf: 3962909 bytes, checksum: 97389404f675188b86d8e2dcd3e78e06 (MD5) Previous issue date: 2010-07-31 / This paper presents the performance study of infiltration pits. Two experimental fields were selected for evaluation of the pits, one studied by Carvalho (2008) and the other deployed in this work. The main objective of this research is to evaluate the sensitivity of the performance of the infiltration pit before the variability of soil properties. Three performance parameters were considered: time of infiltration 50%, 70% 85% the volume of water in the well. The variability of the properties was made with the use of possible values obtained by the coefficient of variation of each property evaluated. In the experimental field deployed in this study were collected undisturbed samples to perform laboratory tests such as characterization, consolidation test method, soil-water characteristic curve, saturated and unsaturated hydraulic conductivity. The SWCC showed the presence of macro structure and its format as bimodal. The saturated hydraulic conductivity showed that the soil behavior is governed by the macro structure, this resulted in hydraulic conductivity value close to the sandy. The hydraulic conductivity test was performed at the Federal University of Rio Grande do Sul using the permeameter developed by Feuerharmel (2007). The function of hydraulic conductivity obtained was compared with Brooks & Corey (1964) prediction method showing good results to the first baseline of SWCC. An automated method was developed for monitoring the variation of the water column in the well during infiltration. The method was based on the use of pressure sensors and a data acquisition system, comparing this method with using a conventional tape measure showed good results. Numerical analysis showed that the saturated hydraulic conductivity is the property that most influence on the performance of the structures of infiltration differences were not observed in the analysis considering different depth of groundwater level. / Este trabalho apresenta o estudo do desempenho de poços de infiltração. Dois campos experimentais foram selecionados para avaliação dos poços, um estudado por Carvalho (2008) e outro implantado neste trabalho. O principal objetivo desta pesquisa é avaliar a sensibilidade do desempenho do poço de infiltração perante a variabilidade das propriedades do solo. Foram considerados três parâmetros de desempenho, o tempo de infiltração de 50%, 70% e 85% do volume de água no poço. As variabilidades das propriedades foram feitas com a utilização de valores possíveis obtidos pelo coeficiente de variação de cada propriedade analisada. No campo experimental implantado neste trabalho foram retiradas amostras indeformadas para realização de ensaios de laboratório como caracterização, adensamento, curva característica, condutividade hidráulica saturada e não saturada. A curva característica mostrou a presença de macro estrutura tendo seu formato como bimodal. A condutividade hidráulica saturada mostrou que o comportamento do solo é regido pela macro estrutura resultando em valor de condutividade hidráulica bem próximo ao de solos arenosos. O ensaio de condutividade hidráulica do solo não saturado foi realizado na Universidade Federal do Rio Grande do Sul utilizando o permeâmetro triaxial desenvolvido por Feuerharmel (2007). A função de condutividade hidráulica obtida foi comparada com a estimada pelo método de Brooks e Corey (1964) que mostrou bom resultado até o valor de sucção referente ao primeiro patamar da curva característica. Foi desenvolvido um método automatizado para monitoramento da variação da coluna de água no poço durante a infiltração. O método baseou-se na utilização de sensores de pressão e um sistema de aquisição de dados, a comparação deste método com o convencional utilizando uma trena mostrou bons resultados. As análises numéricas mostraram que a condutividade hidráulica saturada é a propriedade que mais influência no desempenho das estruturas de infiltração. Não foram observadas diferenças consideráveis nas análises considerando diferente profundidade do nível do lençol freático

Do ponto de vista agronômico, a irrigação com efluente tem a grande vantagem de permitir a economia de água e adubos, uma vez que o efluente é naturalmente rico em nutrientes e matéria orgânica; no entanto, é também neste ponto que surgem as preocupações relacionadas ao ambiente. Se mal planejada esta aplicação, o excesso de nutrientes e matéria orgânica pode causar poluição e provocar alterações nas propriedades do solo, tanto químicas quanto físicas e hídricas. Tendo em vista a problemática acima exposta, o presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da irrigação com efluentes de esgoto tratado nas propriedades físicas e hídricas de um latossolo. A área experimental situa-se no município de Lins-SP e é composta de três parcelas: parcela Água (A), parcela Efluente (E) e parcela Testemunha (T), numa vertente imediatamente ao lado das lagoas. Todo o estudo foi realizado em 8 profundidades, até 1,875m. Determinou-se, em campo, através do método do perfil instantâneo, a condutividade hidráulica do solo em meio não saturado, K(&#952;); da mesma forma, determinou-se em laboratório através do método da carga decrescente, a condutividade hidráulica do solo saturado, Ksat. Avaliou-se também K(&#952;) em laboratório pelo sistema Wind (baseado na evaporação), comparando-o ao método do perfil instantâneo (baseado na drenagem). Analisou-se a porosidade do solo, através da distribuição do diâmetro dos poros obtida a partir das curvas de retenção de água. Os resultados mostraram que houve alterações da condutividade hidráulica do solo em ambas as parcelas irrigadas, com água e com efluente, em relação à parcela tomada como referência. Isto demonstra que, não só o efluente, mas também a irrigação convencional deve ser planejada com precauções na região em estudo, uma vez que a própria água de abastecimento utilizada é rica em sódio. As parcelas irrigadas apresentaram diminuição significativa de K(&#952;) em relação à parcela Testemunha nas umidades elevadas; por outro lado, o K(&#952;) aumentou nas parcelas irrigadas nas umidades baixas, o que sugere uma mudança na estrutura e na porosidade do solo. Em relação à Ksat, identificou-se um decréscimo nas parcelas irrigadas em relação à Testemunha ao longo de todo o perfil de solo. O sistema de laboratório Wind, mostrou-se mais adaptado a solos irrigados com águas sódicas do que o método do perfil instantâneo. A irrigação com efluente e com água (águas sódicas) levou à diminuição da microporosidade, isto é, a classe de poros de diâmetro entre 0,2 µm e 50 µm. Por outro lado o aumento significativo da criptoporosidade (<0,2 µm) foi identificado em todo o perfil de solo estudado. Houve correlações significativas entre os volumes de microporos e criptoporos, a porcentagem de argila dispersa em água e o Na+, o que resultou da ocorrência dos processos de dispersão e expansão dos agregados. / From the agronomic point of view, irrigation using treated sewage effluent has a great advantage in saving water and fertilizers, once effluent is naturally rich in nutrients and organic matter. However, some concerns related to the environment are raised regarding this aspect. The excess of nutrients and organic matter can cause pollution and provoke changes in the soil chemical, physical and hydraulic properties, in case this application is not well planned. The present work aimed to study the effect of irrigation using sewage treated effluent on the physical and hydraulic properties of an Oxisol. The experimental area is located in Lins-SP, and it is composed of three plots: Water plot, Effluent plot and Control plot located on a slope beside the ponds. All the study was carried out in 8 depths up to 1,875 m. The unsaturated soil hydraulic conductivity K(&#952;) was determined under field conditions using the instantaneous profile method. Similarly, saturated soil hydraulic conductivity, Ksat, was determined by using the falling head method. K(&#952;) was also evaluated, under laboratory conditions, by using the Wind system (based on evaporation), which was compared afterwards to the instantaneous profile method (based on drainage). The soil porosity was analyzed by means of the pores diameter distribution obtained from the water retention curve. The results showed that there were changes in the soil hydraulic conductivity in both plots irrigated with water and effluent, in relation to the reference one. This fact demonstrates that not only the irrigation with effluent, but also the conventional one must be managed with precautions in the studied area, once the water supplied to the city is rich in sodium. The irrigated plots presented a significant decrease in K(&#952;) in relation to the Control plot with higher water contents. On the other hand, K(&#952;) increased in the irrigated plots with lower water content, suggesting a change in the soil porosity. In relation to Ksat, a decrease in the irrigated plots in relation to the Control was identified along the whole soil profile. The Wind system showed to be more adapted to soils irrigated with sodium-rich water when compared to the instantaneous profile method. The irrigation with effluent and with water (sodium-rich waters) induced a decrease in the microporosity, that is, the pores class with diameter comprising between 0,2 µm and 50 µm. On the other hand, a significant increase in criptoporosity (<0,2 µm) was identified in the whole soil profile. Significant correlations among micropores and criptopores volumes, water clay dispersion, and Na+, which resulted from the aggregates dispersion and expansion processes.

A utilização do solo natural compactado com bentonita empregado em camadas impermeáveis para retenção de contaminantes é bastante usual para aterros sanitários. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios condutividade hidráulica e de resistência ao cisalhamento, realizados em equipamentos triaxiais. Além do solo natural, foram utilizadas misturas solo-bentonita nos teores de 2%, 4% e 6%. O solo arenoso ensaiado é encontrado na Planície Costeira Sul do Estado do Rio Grande do Sul. Os valores de condutividade hidráulica diminuiram tanto com o acréscimo do teor de bentonita, quanto com o aumento da tensão de confinamento. A condutividade hidráulica do solo apresentou uma redução de três ordens de grandeza quando este foi compactado com 6% de bentonita (de \'10 POT.-7\' para \'10 POT.-10\' m/s). Em relação a resistência ao cisalhamento do material, constatou-se que com o acréscimo do teor bentonita de 0 para 6%, a coesão efetiva aumentou (de 2,3 para 12,8 kPa) e o ângulo de atrito efetivo diminuiu (de 22,7º pra 14,0º). / Compacted soil-bentonite mixtures used as impermeable layers for retention of contaminants is quite usual in landfills. This paper presents the results of hydraulic conductivity and shear strength tests conducted in a triaxial apparatus. Natural soil, and soil-bentonite mixtures at 2%, 4% and 6% concentrations were tested. The sandy soil tested is found in the Southern Coastal Plain of Rio Grande do Sul. The hydraulic conductivity decreased with both the increase of bentonite content and increase of confining stress. Compared to natural soil, the hydraulic conductivity of compacted soil-bentonite mixtures at 6% content decreased by three orders of magnitude (from \'10 POT.-7\' to \'10 POT.-10\' m/s). Regarding the material shear strength, it was found that when the natural soil is compared to compacted soil-bentonite mixtures at 6% content, the effective cohesion increased (from 2.3 to 12.8 kPa) and the effective friction angle decreased (from 22. 7º to 14.0º).

A compactação de aterros pode gerar comportamento anisotrópico, a depender do teor de umidade de compactação, entre outros fatores. O principal objetivo deste estudo foi investigar alguns aspectos relacionados à anisotropia inerente induzida pela compactação de um solo laterítico. Após realizar a caracterização mineralógica, geotécnica e microestrutural deste solo, estudou-se a resistência ao cisalhamento, condutividade hidráulica, compressibilidade e deformabilidade. O solo estudado foi classificado como laterítico arenoso (LA\') e apresentou agregação relativa da ordem de 12%. A metodologia desenvolvida no intuito de corrigir o aumento na massa específica seca das camadas inferiores, causado pelo processo de compactação, mostrou-se eficaz. A partir da curva de compactação foram consideradas amostras representativas das três condições de umidade de compactação: ramo seco, umidade ótima e ramo úmido. Corpos de prova foram talhados paralelamente e ortogonalmente às camadas de compactação. Os ensaios de porosimetria revelaram um comportamento bimodal na distribuição do tamanho de poros e também que o teor de umidade de compactação não interferiu no tamanho dos microporos. Para o solo compactado no ramo seco e na umidade ótima, a resistência ao cisalhamento correspondente à direção ortogonal se mostrou superior àquela correspondente à direção paralela às camadas de compactação. Por outro lado, a resistência ao cisalhamento no ramo úmido mostrou-se praticamente independente da direção de talhagem dos corpos de prova. Este comportamento se deve à maior capacidade do solo, em um dado teor de umidade, em absorver a energia aplicada e distribuí-la na direção paralela e ortogonal. Com relação às propriedades elásticas do material, observou-se que o aumento do teor de umidade de compactação contribui para redução da anisotropia de deformabilidade. Dentre as propriedades investigadas, a anisotropia de condutividade hidráulica das amostras correspondente ao ramo úmido foi a mais pronunciada, exibindo fluxo oito vezes maior na direção vertical que na horizontal. Finalmente, as discussões e análises presentadas nesta pesquisa mostraram que o grau de anisotropia depende diretamente do teor de umidade de compactação e que diminui com incremento das tensões aplicadas no solo. / Compacted embankments can have anisotropic behavior, depending on several factors, including the compaction water content. The aim of this study was to investigate some aspects regarding the inherent anisotropy of a lateritic soil, caused by the compaction process. After performing the geotechnical, mineralogical and microstructural characterization, properties of shear strength, hydraulic conductivity, compressibility and deformability were investigated. This soil this soil was classified as lateritic sand. The grainsize distribution curve indicates 12% the fine particle aggregation. The methodology developed in order to correct the increase in dry density of the lower layers, generated by the compression process, was effective. From the compaction curve, representative samples corresponding to the three compaction water content conditions, representing the dry side, the optimal water content and the wet side were considered. Specimens were trimmed parallel and orthogonally to the compaction layers. The porosimetry tests showed a bimodal behavior in the pore size distribution and also that the compaction water content did not influence the size of the micropores. For the compacted soil sample corresponding to the dry side and optimum water content, the shear strength corresponding to the orthogonal direction was higher than that corresponding to the parallel direction to the compaction layers. However, they were almost equal for both the orthogonal and the parallel directions to the compaction layers. This behavior is due to the higher capacity of the soil at a given moisture content, to absorb the energy applied and distribute it in parallel and orthogonal direction. The analysis the values of maximum shear modulus of the material showed that increasing compaction water content reduces the anisotropy degree. Among the investigated properties, the hydraulic conductivity anisotropy of the samples corresponding to the wet branch was the most pronounced, showing permeability eight times higher in the vertical direction than that in the horizontal direction. Finally, the discussions and analyzes presented in this study showed that the degree of anisotropy directly depends on the compaction water content and decreases with increase confining stress applied to the soil specimens.

A função condutividade hidráulica é um dos parâmetros essenciais para o estudo do fluxo em solos não saturados, permitindo abordar, dentre outros, o avanço da frente de umedecimento e questões como a irrigação e drenagem de solos. Para determinar a condutividade hidráulica não saturada de um solo típico da região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, utilizou-se o infiltrômetro de disco. Este equipamento permite conduzir a infiltração de água, estando esta sujeita a um potencial negativo. Com os dados de infiltração acumulada e tempo acumulado obtidos em cada ensaio, foi possível determinar os valores da condutividade hidráulica não saturada e sortividade. Os cálculos foram feitos por diferentes métodos para cada ensaio realizado com o infiltrômetro de disco e comparadas com resultados de ensaios utilizando o permeâmetro Guelph. Observou-se que as condutividades hidráulica não saturadas obtidas com o infiltrômetro de disco tenderam a valores próximos das fornecidas indiretamente por meio do permeâmetro Guelph, com dispersão de aproximadamente uma ordem de grandeza para cada sucção. Também se observou que a condutividade hidráulica não saturada tende a diminuir conforme aumenta a sucção imposta ao solo, mesmo considerando a estreita faixa de sucções usadas nos ensaios. Notou-se ainda pequena variação nas condutividades hidráulicas saturadas calculadas por meio do infiltrômetro de disco, por meio de medidas diretas utilizando o permeâmetro Guelph e ensaios de permeabilidade realizados em laboratório. / The hydraulic conductivity function is essential to the study of water flow in unsaturated soils. From function there can be derived the advancement of the humidification (saturation) front, among other parameters, which is essential to projects of irrigation and drainage of soils. A disk infiltrometer was used to determine the unsaturated hydraulic conductivity of a sample of typical soil from central São Paulo, Brazil. The disk infiltrometer apparatus conducts the infiltration water, which is held at negative potential. Data for cumulative infiltration and elapsed time for each test was used to determine values of unsaturated hydraulic conductivity and sorptivity. Different methodology was applied in the calculations. Data for each experiment carried out utilizing the disk infiltrometer was compared to data obtained utilizing the permeameter of Guelph. It was observed that the unsaturated hydraulic conductivity obtained through the disk infiltrometer yielded values near those obtained indirectly by the permeameter of Guelph, which showed dispersion approximately within one order of magnitude for each suctioning performed. Furthermore, it was observed that the unsaturated hydraulic conductivity tends to diminish in magnitude in an inverse relation to the suction pressure subjected by the soil, even after considering the narrow band of suction pressures carried out in the tests. It was further observed a small variation in the saturated hydraulic conductivities computed from data obtained directly from the infiltrometer disk, the permeameter of Guelph, and other permeability tests done in laboratory.