Resumo: Na quantificação do fluxo em meio poroso a condutividade hidráulica aparece como variável essencial. As dificuldades impostas para determinação da condutividade hidráulica de solos não saturados, relacionadas ao tempo, custo e complexidade de ensaios laboratoriais, levam os engenheiros a utilizar simplificações para estimativa desta variável através de modelos matemáticos, os quais requerem validação, ou, de propriedades saturadas do solo. O presente estudo teve como objetivo avaliar diferentes métodos de determinação da condutividade hidráulica não saturada. Foram executados ensaios através de um método em centrífuga de pequena escala e de um método em permeâmetro com pressurização de ar no topo da amostra de solo para acelerar o fluxo de água, ambos transientes. Três solos foram testados em permeâmetro, sendo um grosso (areia) e dois finos (siltes). Os dois solos finos foram testados simultaneamente em centrífuga apresentando resultados satisfatórios para curva de retenção de umidade e função de condutividade hidráulica. Através dos ensaios em permeâmetro, verificou-se que a magnitude da condutividade hidráulica não varia significativamente com as diferentes formas de contabilização do gradiente hidráulico. Durante ensaio em permeâmetro, os perfis de umidade volumétrica e sucção ao longo do tempo indicaram que é válida a simplificação de gradiente hidráulico unitário na porção superior da amostra. A estimativa de condutividade hidráulica não saturada baseada nos ensaios em permeâmetro resultou em valores maiores de condutividade hidráulica quando comparados aos valores finais dos ensaios em centrífuga. Assim, conclui-se que a atuação de força centrípeta ou de pressão de ar para aceleração do fluxo induz comportamentos distintos no solo, levando a estimativas diferentes da condutividade hidráulica não saturada. Os resultados experimentais obtidos através de ensaio em centrífuga apresentaram comportamento mais próximo ao esperado e melhor ajuste aos modelos matemáticos analisados de Mualem-van Genuchten e de Gardner, além de tempo de ensaio significativamente menor.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-16T11:43:48Z No. of bitstreams: 1 2013_EufrosinaTerezinhaLeãoCarvalho.pdf: 12925762 bytes, checksum: e97ac58a8e95775305c65f3721aec444 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-01-31T14:12:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EufrosinaTerezinhaLeãoCarvalho.pdf: 12925762 bytes, checksum: e97ac58a8e95775305c65f3721aec444 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-31T14:12:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EufrosinaTerezinhaLeãoCarvalho.pdf: 12925762 bytes, checksum: e97ac58a8e95775305c65f3721aec444 (MD5) / O manejo de águas pluviais tem sido um dos grandes desafios enfrentados no planejamento urbano de cidades mais densamente povoadas. A ocupação do solo e sua consequente impermeabilização promove o desequilíbrio do ciclo hidrológico local e, a parcela mais afetada é a infiltração. Nesse caso a água que deixa de ser infiltrada contribui no aumento do escoamento superficial, contribuindo para as enchentes. Equacionar o crescimento urbano e as intervenções no meio ambiente é um desafio para a engenharia, para a Administração Pública (nas esferas federais, estaduais e municipais) e para a sociedade. Atuar na fonte é a proposta desta pesquisa. Buscou-se avaliar poços de infiltração como técnica para controle de fluxos de águas pluviais superficiais locais, oferecer soluções que minimizem os impactos da impermeabilização nas cidades e o aumento do fluxo de água à jusante, priorizando ações sustentáveis. O objetivo da pesquisa foi buscar explicação detalhada do processo de infiltração da água em poços sob diferentes perfis de solo e relacioná-lo com a aplicação em sistemas da drenagem urbana. Isso se justifica porque órgãos reguladores têm procurado restabelecer a infiltração do solo como forma de mitigar problemas nas áreas urbanizadas. Duas são as vantagens principais para o uso do poço de infiltração: é um sistema pontual que utiliza pequenas áreas superficiais e conta com a infiltração das laterais do perfil mais a área do fundo, e disponibiliza um volume razoável para a reserva de água (detenção) nos momentos de pico das chuvas. Os estudos tiveram como cenário a região de Cerrado do Centro- Oeste brasileiro, constituída por perfis em sua maioria bastante intemperizados e favoráveis à infiltração. Perfis de solo em três diferentes áreas de Goiânia foram escolhidos para a instalação dos poços (de grande diâmetro e poço piloto), posteriormente submetidos a ensaios de infiltração, onde os níveis do lençol freático e a umidade do solo foram monitorados em função das estações seca e chuvosa. A técnica empregada também foi avaliada através de simulações numéricas que utilizaram os resultados obtidos em campo e laboratório como dados de entrada. As simulações permitiram identificar as variáveis que controlam a eficiência da infiltração (perfil de umidade, saturação da porção do solo circundante ao poço) e a relevância de cada parâmetro no processo. Também são apresentados os ciclos de enchimento e esvaziamento do poço. Por fim, as relações de performance entre poços piloto e grande diâmetro são apresentadas em conjunto com o desempenho dos poços de grande diâmetro, em relação a cada solo estudado. O estudo mostrou que ensaios de laboratório (perfil de umidade e granulometria do solo) e de campo (permeabilidade e infiltração) são de grande importância na obtenção de parâmetros de projeto. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The management of stormwater figures as one of the greatest challenges faced by city planners in densely populated areas. Urban occupation promotes the imbalance of the natural hydrologic cycle as the soil is sealed by the use of impervious materials on the ground. The water that is not able to infiltrate significantly increases the surface runoff and therefore the risk of floods. Equating urban growth and interventions in the environment is a tough task for engineering, public administration and society. The purpose of this research was to act directly at source by evaluating infiltration wells that control local superficial stormwater flow in order to minimize the impacts of impermeabilization in cities and the downstream water flow; prioritizing sustainable actions. It was sought a detailed explanation of the process of water infiltration into wells under different soil profiles and its influence with the application in urban drainage systems. Currently, regulatory authorities around the world are trying to restore soil infiltration as means to mitigate the impermeabilization problems in urban areas, hence the focus of this work. Two main advantages were observed for the use of infiltration wells: it is a local system that uses small surface area and infiltration occurs both on the side and bottom’s area of the well; and it retains a reasonable amount of water at times of peak rainfall. The studies were conducted at the Cerrado, in the Brazilian Central-West region. The soil profiles in this area consist mostly in weathered soil susceptible to intense infiltration. Soil profiles in three different areas of Goiania were chosen for the installation of wells where infiltration field tests would be performed. The tests were executed in both wet and dry season and groundwater level and soil moisture were monitored. The employed technique was evaluated through numerical simulations using input data obtained from the field tests. The simulations allowed the identification and evaluation of variables that control the efficiency of infiltration rate compared to the moisture profile and to the soil saturation around the well. Moreover, the influence of continuous cycles of filling and emptying was investigated. This work also presented the performance relationship between small and large diameter wells, as well as the effectiveness of the large diameter well for each soil profile. Also shown are the cycles of filling and emptying of the well. Finally, the relationship between performance and large-diameter wells pilot is presented in conjunction with the performance of large-diameter wells, in each studied soil. The study showed that laboratory tests (moisture profile and soil particle size) and field (permeability and infiltration) are of great importance in obtaining design parameters.

Orientador: George de Paula Bernardes / Banca: Paulo Valladares Soares / Banca: Heraldo Luiz Giacheti / Resumo: Este trabalho de pesquisa tem por objetivo geral avaliar o processo de infiltração da água em um solo típico da região do Vale do Paraíba, sob diferentes declividades da superfície, utilizando para isso um lisímetro de vídeo e um simulador de chuva, calibrado no próprio laboratório. O estudo se justifica pelo fato de o processo de infiltração ser um dos principais responsáveis pela manutenção do escoamento dos cursos d'água e também pela compreensão do comportamento desse tipo de solo ao longo de um evento de precipitação, frente a redução dos fatores de segurança. O solo residual de biotita gnaisse, caracterizado como um sílte de baixa plasticidade, foi seco, destorrado e então depositado no interior do lisímetro em camadas de 3cm, sendo então compactado com um soquete a altura de queda padronizada. No decorrer de ensaio, as parcelas de água foram avaliadas por meio de relações temporais e volumétricas, e o avanço da frente de umedecimento por meio de câmera filmadora. No laboratório, foram realizados ainda ensaios para a caracterização completa do material em diferentes instantes de reaproveitamento da amostra, além ainda de ensaios de permeabilidade e de sucção para determinação das curvas características, de distribuição de poros e de condutividade hidráulica. A modelagem numérica pelo método teórico de Green & Ampt (1911) apresentou respostas satisfatórias, com uma considerável aderência do modelo em relação aos dados obtidos experimentalmente, principalmente para a declividade de 5%. O modelo permitiu ainda a separação entre a frente de umedecimento e a zona de transmissão, regiões ao longo do perfil, completamente diferentes quanto ao grau de saturação e gradiente de potencial da água, onde foi possível observar a forma bastante clara a influência da declividade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research paper has the objective at evaluating the process of infiltration of water in a typical soil from de region of the Paraíba Vallery, on different slopes inclination, making use of a lysimeter and a rainfall simulator, calibrated in the laboratory. The model developed in the laboratory, consists of a lysimeter glass box and a simulated rainfall with spreaders, calibrated in the laborator. The study is justified by the fact that the process of infiltration is a majo contributor to the maintenance of the flow of water courses and also for understanding the behavior of this type of soil along a rainfall event, ahead of the reduction factors of safety. The residual soil biotite gneiss, characterized as silt low plasticity, was air dried and trimmed before insertion inside the lysimeter by layers of 3 cm, and then compacted with a socket drop height standardized. During the test, the parcels of water evaluated by volumeric and temporal relations, and advancement of the witting front through the movie camera. In laboratory tests were performed yet for full characterization of the material at different instants of reusing the sample, and further testing for permeability and suction for determination of the characteristic curves of pore size distribution and hydraulic conductivity. Numerical modeling by theoretical method of Green & Ampt (1911) showed satisfatory answers, with a considerable adherence of the model against data obtained experimentally, especially for the slope of 5%. The model also allowed the separation of the wetting front and the transmission zone, regions along the profile, completely different in the degree of saturation and water potential gradient, where we could see quite clearly the influence of slope on each one of these areas. The increased slope generated a slow advance of transmission zone in relation to the wetting... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-05T18:48:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2056447 bytes, checksum: 4243bc200397ad5d9d57b63a87766fb1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T18:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2056447 bytes, checksum: 4243bc200397ad5d9d57b63a87766fb1 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo aborda a aplicação das misturas solo-cal em projetos geotécnicos. No estudo, coletou-se uma amostra deformada de um solo residual maduro da Zona da Mata de Minas Gerais e realizou-se um programa de ensaios de laboratório que abrangeu: (i) ensaios de caracterização geotécnica, ensaios de compactação (Proctor normal), compressão não confinada, permeabilidade e adensamento com velocidade constante de deformação (CRD) em corpos de prova do solo; (ii) ensaios de compactação (Proctor normal) nas misturas solo- cal com 1, 2, 3, 4 e 6% de teor de cal em relação à massa de solo seco; (iii) ensaios de compressão não confinada com cura tradicional e de permeabilidade nas misturas solo-cal, nos teores de cal de 2, 4 e 6%, curados na temperatura de 22,8 °C e nos períodos de cura de 3, 7, 28 e 90 dias; (iv) ensaios de compressão não confinada com cura acelerada em corpos de prova das misturas solo-cal, nos teores de cal de 2, 4 e 6% em relação à massa de solo seco, curados nas temperaturas de 10, 30, 40 e 50°C, nos períodos de cura de 12, 24, 48 e 96 horas e (v) ensaios de adensamento CRD nos teores de 1, 2, 3 e 4% de cal, curados na temperatura de 22,8 o C e nos períodos de cura de 7, 28, 90 e 180 dias. Os resultados obtidos mostram que: (i) o aumento do teor de cal nas misturas produziu aumentos na umidade ótima e redução no peso específico aparente seco máximo do solo, assim como ganhos expressivos de resistência mecânica do solo que se relacionam diretamente com os períodos de cura; (ii) o aumento do teor de cal, combinado com o aumento do período e da temperatura de cura, produziu ganhos de resistência mecânica do solo que se relacionam diretamente com estes parâmetros; (iii) no processo de cura acelerada, o aumento da temperatura agilizou a ocorrência de reações pozolânicas, que aumentaram os valores de resistência mecânica em um menor período de cura; (iv) a permeabilidade das misturas solo-cal diminuiu com a ocorrência das reações pozolânicas ao longo dos períodos de cura e (v) as tensões de pré-adensamento aumentaram e os índices de vazios iniciais, de compressão e de recompressão diminuíram com o incremento dos teores de cal e períodos de cura, resultando em misturas solo-cal mais rígidas e menos compressíveis. / The current study addresses the application of soil-lime mixtures in the geotechnical design. In the research, a disturbed sample of a mature residue soil from Zona da Mata of Minas Gerais was collected, and a program of several laboratory testings were made, which involved: (i) geotechnical characterization, compaction (standard Proctor), unconfined compression, permeability and constant rate of displacement (CRD) tests in soil samples; (ii) compaction tests (standard Proctor compaction effort) in the lime-soil specimens with lime contents of 1, 2, 3, 4 and 6% in relation to the soil dry mass; (iii) unconfined compression and permeability tests in soil-lime mixtures specimens with lime contents of 2, 4 and 6% in relation to the soil dry mass, which were cured at the cure periods of 3, 7, 28 and 90 days under temperature of 22.8 °C; (iv) unconfined compression tests in the in lime-soil mixture specimens with lime contents of 2, 4 and 6% in relation to the soil dry mass, which were cured at cure periods of 12, 24, 48 and 96 hours under the temperatures of 10, 30, 40 and 50 °C; and (v) CRD tests in soil-lime mixtures specimens with lime contents of 1, 2, 3 and 4% in relation to the soil dry mass, which were cured at the cure periods of 7, 28, 90 and 180 days under temperature of 22.8 o C. The results showed that: (i) the increase of the lime content in the samples also resulted in increase of the optimum moisture content and decrease of the specific maximum dry weight of the soil, besides of expressive mechanical strength gains which were directly related to the curing periods; (ii) the increase of lime content, together with the increase of the curing temperature and period, resulted in mechanical strength gains which were directly related to these parameters; (iii) in the process of accelerated cure of the soil-lime mixtures, the temperature increase sped the occurrence of pozzolanic reactions, which increased the mechanical strength gains within a smaller cure period; (iv) the permeability of the mixtures reduced with the occurrence of the pozzolanic reactions throughout the cure periods; and (v) the pre-consolidation stress increased whereas the initial void ratio, compression and recompression indices reduced with the increment of lime content and cure period, resulting in more rigid and less compressible mixtures.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:54:25Z : No. of bitstreams: 1 paesjunior_ns_me_bauru.pdf: 4613570 bytes, checksum: f7b2581cd54d242e3a23837852c5e7a8 (MD5) / Este trabalho de pesquisa tem por objetivo geral avaliar o processo de infiltração da água em um solo típico da região do Vale do Paraíba, sob diferentes declividades da superfície, utilizando para isso um lisímetro de vídeo e um simulador de chuva, calibrado no próprio laboratório. O estudo se justifica pelo fato de o processo de infiltração ser um dos principais responsáveis pela manutenção do escoamento dos cursos d'água e também pela compreensão do comportamento desse tipo de solo ao longo de um evento de precipitação, frente a redução dos fatores de segurança. O solo residual de biotita gnaisse, caracterizado como um sílte de baixa plasticidade, foi seco, destorrado e então depositado no interior do lisímetro em camadas de 3cm, sendo então compactado com um soquete a altura de queda padronizada. No decorrer de ensaio, as parcelas de água foram avaliadas por meio de relações temporais e volumétricas, e o avanço da frente de umedecimento por meio de câmera filmadora. No laboratório, foram realizados ainda ensaios para a caracterização completa do material em diferentes instantes de reaproveitamento da amostra, além ainda de ensaios de permeabilidade e de sucção para determinação das curvas características, de distribuição de poros e de condutividade hidráulica. A modelagem numérica pelo método teórico de Green & Ampt (1911) apresentou respostas satisfatórias, com uma considerável aderência do modelo em relação aos dados obtidos experimentalmente, principalmente para a declividade de 5%. O modelo permitiu ainda a separação entre a frente de umedecimento e a zona de transmissão, regiões ao longo do perfil, completamente diferentes quanto ao grau de saturação e gradiente de potencial da água, onde foi possível observar a forma bastante clara a influência da declividade... / This research paper has the objective at evaluating the process of infiltration of water in a typical soil from de region of the Paraíba Vallery, on different slopes inclination, making use of a lysimeter and a rainfall simulator, calibrated in the laboratory. The model developed in the laboratory, consists of a lysimeter glass box and a simulated rainfall with spreaders, calibrated in the laborator. The study is justified by the fact that the process of infiltration is a majo contributor to the maintenance of the flow of water courses and also for understanding the behavior of this type of soil along a rainfall event, ahead of the reduction factors of safety. The residual soil biotite gneiss, characterized as silt low plasticity, was air dried and trimmed before insertion inside the lysimeter by layers of 3 cm, and then compacted with a socket drop height standardized. During the test, the parcels of water evaluated by volumeric and temporal relations, and advancement of the witting front through the movie camera. In laboratory tests were performed yet for full characterization of the material at different instants of reusing the sample, and further testing for permeability and suction for determination of the characteristic curves of pore size distribution and hydraulic conductivity. Numerical modeling by theoretical method of Green & Ampt (1911) showed satisfatory answers, with a considerable adherence of the model against data obtained experimentally, especially for the slope of 5%. The model also allowed the separation of the wetting front and the transmission zone, regions along the profile, completely different in the degree of saturation and water potential gradient, where we could see quite clearly the influence of slope on each one of these areas. The increased slope generated a slow advance of transmission zone in relation to the wetting... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Dois experimentos foram conduzidos na Fazenda Experimental da Universidade Federal do Paraná, com o objetivo de comparar o efeito do preparo primário com arado de discos e escarificador sobre algumas características de dois solos compactados. O preparo secundário constou de uma gradagem niveladora sobre toda a área. Em um Latossolo Vermelho-Amarelo álico foi distribuído calcário suficiente para elevar o pH em água para 6,0 e avaliada a influência do preparo na redução do impedimento mecânico e da acidez ativa ao longo do perfil e o reflexo na produção de milho. Em um Latossolo Vermelho-Escuro Húmico foi avaliada a distribuição superficial e a incorporação de partículas artificiais de plástico com dois tamanhos (0,25 cm e 10 cm). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com os tratamentos dispostos em cinco repetições e consistiram de um arranjo fatorial combinando três distâncias entre hastes (20; 25 e 30 cm) e duas profundidades de trabalho (20 e 30 cm) do escarificador, tendo como tratamentos adicionais a combinação da menor distância entre hastes e a maior profundidade de trabalho do escarificador em parcela sem calcário e o uso convencional do arado. No experimento das partículas artificiais não foi aplicado o primeiro tratamento adicional citado. Para a análise estatística dos dados foi aplicado o teste de F de Snedecor e para a comparação das médias o teste de Duncan a 10%. A única diferença estatisticamente significativa encontrada entre os tratamentos foi para o número de partículas artificiais remanescentes na superfície do solo após o preparo. Com a escarificação houve manutenção de maior quantidade de partículas na superfície que com a aração. O impedimento mecânico, medido pelo índice de cone, teve redução mais acentuada na camada de 0 a 15 cm de profundidade. A acidez ativa, medida pelo pH em CaCl2 0,01 M, foi reduzida na camada de 0 a 20 cm de profundidade, mas não aos níveis esperados, provávelmente devido à deficiente mistura solo-corretivo proporcionada pelo preparo. Houve tendência da produção de milho ser menor nas parcelas em que foi aplicada a aração com calcário e a escarificação sem calcário.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-08T19:08:38Z No. of bitstreams: 1 Dissert_IaraTerezinhaPignataroNetto.pdf: 1567461 bytes, checksum: b101c1b894078c6521d839b3fadb7f7e (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-22T13:57:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_IaraTerezinhaPignataroNetto.pdf: 1567461 bytes, checksum: b101c1b894078c6521d839b3fadb7f7e (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-22T13:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_IaraTerezinhaPignataroNetto.pdf: 1567461 bytes, checksum: b101c1b894078c6521d839b3fadb7f7e (MD5) Previous issue date: 2008-03 / O uso sustentável dos sistemas de pastagens depende, principalmente, de um manejo que possa promover a qualidade do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade do solo sob quatro pastagens, formadas com as espécies Andropogon gayanus, Brachiaria decumbens e Brachiaria brizantha cv. marandu, com diferentes históricos de uso, empregando como referência o Cerrado nativo. As áreas estudadas estão localizadas na Fazenda Água Limpa, Campo Experimental da Universidade de Brasília, UnB, Brasília/DF. O solo é um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, amostrado em duas camadas, de 0-5 cm e 5-20 cm, onde, foram coletadas quinze subamostras por camada. O delineamento foi inteiramente casualizado e os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e ao Teste Tukey a 5% de probabilidade. A qualidade do solo nas áreas estudadas foi avaliada pela quantificação dos seguintes atributos: capacidade de troca de cátions, matéria orgânica do solo, densidade do solo, porosidade total e resistência mecânica do solo à penetração. A capacidade de troca de cátions e o teor de matéria orgânica do solo mostraram-se pouco afetados pelo manejo e pelo tempo de uso. Por outro lado, a densidade do solo, a porosidade total e a resistência mecânica do solo à penetração foram bastante afetadas, tendo grande influência na redução da qualidade do solo. O excessivo pisoteio de animais, o uso de máquinas e implementos, e a cobertura deficiente, ocasionada pelo manejo inadequado, foram os principais fatores que promoveram as alterações no solo. O índice da qualidade do solo mostrou a seguinte seqüência: Andropogon gayanus mais novo > Andropogon gayanus mais velho > Brachiaria brizantha > Brachiaria decumbens. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A big challenge in tropical areas is to develop pasture systems that maintain components with high productivity and good quality. The sustainable pasture system implanted in those areas depends, mainly, on the management that can provide soil conservation. The soil, through their physical and chemical attributes, has direct influence in plants growing, which can constitute a high productivity environment. This study aims to evaluate the soil quality of four areas under pasture implanted with the species Andropogon gayanus, Brachiaria decumbens and Brachiaria brizantha, with different using times. The experimental areas are located in Brasília/DF (Água Limpa Farm - Brasília University). The soil is a typical dystrophic red yellow latossol. The areas were sampled in two layers, 0-5 cm and 5-20 cm, with fifteen sub-samples by layer. The statistic scheme was completed randomized and the obtained data were submitted to variance analysis and Tukey Test by 5% probability. The soil quality in the areas was evaluated through physical and chemical attributes that were compared with the soil attributes under natural Cerrado. The cation exchange capacity and the soil organic matter content were little affected by the management and by using time. On other side, the bulk density, the total porosity and the soil mechanical resistance to penetration were highly affected, having a strong influence in the soil quality reduction. The area under braquiaria showed poorer soil quality than the andropogon area. The adopted management and, mainly, the longer using time contributed to the decrease of soil quality.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-13T13:08:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5266479 bytes, checksum: 9df900f8f2b36cd9928c836253b4a1c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T13:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5266479 bytes, checksum: 9df900f8f2b36cd9928c836253b4a1c5 (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / Determinar o valor do coeficiente de permeabilidade (K) é uma das grandes premissas de diversos projetos e análises envolvendo o fluxo de água no solo, portando esse parâmetro deve ser bem caracterizado, pois este fluxo influencia no processo de infiltração em diversas obras da engenharia geotécnica. O objetivo deste trabalho foi avaliar qual técnica de ensaio reporta melhor esta propriedade do solo, as premissas de execução de cada uma, comparar os resultados dos ensaios executados em campo com os de laboratório e discutir a discrepância entre eles. Para desenvolver este estudo foram realizados ensaios em três áreas com solos distintos, todas situadas no município de Viçosa-MG; a primeira área estudada está localizada próxima à estação de tratamento de água na rua Saae, sendo esta constituída por um solo classificado como argiloso; a segunda se situa próximo ao Aeroporto, ao lado da BR 356, saída do município de Viçosa em direção a Ubá, sendo o solo presente no local considerado um silte argiloso; e a terceira área está situada dentro da Universidade Federal de Viçosa em um local conhecido como Vila Secundino e é constituída por uma areia siltosa. Nestas áreas foram executados ensaios de campo com o permeâmetro de carga constante Guelph, permeâmetro de tubo sob carga variável e infiltrômetro de anéis concêntricos, sendo todos os ensaios feitos na camada superficial do solo a 15 cm de profundidade, e também, ensaios em laboratório com o permeâmetro de parede rígida e permeâmetro de parede flexível utilizando-se a célula triaxial, em amostras indeformadas e compactadas. Foram ainda verificadas algumas correlações para coeficiente de permeabilidade em solo granular para a área do Vila Secundino. Nos ensaios com o infiltrômetro, o modelo que melhor representou a curva de velocidade de infiltração foi o de Kostiakov e Lewis, embora os demais modelos demonstrassem boa resposta; a velocidade de infiltração básica (VIB) encontrada no ensaio tendeu a ser maior do que a obtida pela equação de Kostiakov (1932) e houve uma boa aproximação do modelo de Massad (1986) com a VIB do ensaio. Com os ensaios no permeâmetro de tubo, foi possível verificar que o fator forma empregado no cálculo varia com o tipo de solo, mostrando-se menor ou maior dependendo do solo. Com o permeâmetro Guelph notou-se que a utilização do método de uma carga reporta valores similares ao de duas cargas para (K), e que a escolha do fator (α*) influencia diretamente no cálculo. Ao analisar as equações para o cálculo de (K) em solo granular verificou-se que a elaborada por Amer e Award (1974) demonstrou melhor desempenho dentre as equações analisadas. Nos ensaios de laboratório não houve uma diferença significativa dos valores de (K) encontrados com o permeâmetro de parede rígida e parede flexível, o que pode ser notado é uma tendência a redução do coeficiente de permeabilidade no solo do ETA nos ensaios executados no permeâmetro de parede flexível. Dos ensaios de campo realizados observou-se que todos reportaram valores maiores do que os de laboratório, sendo o permeâmetro Guelph o que demonstrou melhor desempenho em todas as áreas estudadas, quando comparado com os ensaios de laboratório. Notou-se ao final das análises que tratamentos estatísticos envolvendo ensaios de permeabilidade são muito difíceis devido ao alto coeficiente de variação encontrado nos ensaios, resultando apenas em uma noção de ordem de grandeza entre os valores obtidos, e que a escolha de qual ensaio utilizar, dependerá da finalidade a que o mesmo se destina. / Determining the value of the permeability coefficient (K) is one of the main assumptions of several projects and analyzes involving the flow of water in the soil, it should be well characterized, as this flow influences the infiltration process, drainage projects, check of barriers for contaminants, among other works of geotechnical engineering. The objective of this work was to evaluate which test technique reports this property of the soil better and the premises of execution of each one, comparing the results of the tests performed in the field with those of the laboratory, exemplifying the discrepancy between them. In order to develop this study, tests were carried out in three regions with distinct soils, all located in the municipality of Viçosa-MG; The first region studied is located near the water treatment plant in Saae street, which is made up of a soil classified as clayey, the second is located near the Airport, next to the BR 356, leaving the municipality of Viçosa in the direction of Ubá. The soil present in the site being considered clay silt, and the third area is present within the Federal University of Viçosa in a place known as Vila Secundino, consisting of silty sand. In these areas, field tests were carried out with the Guelph constant load permeameter, tube permeate under variable load and concentric ring infiltrator, all the tests described being done in the soil surface layer at 15 cm depth, as well as laboratory tests with the rigid wall permeameter and flexible wall permeability using the triaxial cell, in undisturbed and compacted samples, besides verifying some relations for the permeability coefficient in granular soil. In the tests with the infiltrator, the model that best represented the infiltration speed curve was that of Kostiakov and Lewis, although the other models showed good response; The VIB found in the assay tended to be greater than that of the Kostiakov equation (1932) and there was a good approximation of the Massad (1986) method with the VIB of the assay. With the test tube permeameter, we can see that the form factor used in the calculation, varies with the type of soil, showing lesser or greater depending upon the soil. With the Guelph permeameter it was observed that the use of the one- charge method reports values similar to those of two loads for (K), and that the choice of factor (α *) directly influences the calculation. When analyzing the equations for the calculation of (K) in granular soil it was verified that the one elaborated by Amer and Award (1974) demonstrated better performance among the equations analyzed. In the laboratory tests there was not a significant difference of the values of (K) found with the rigid wall permeability and flexible wall, what can be noticed is a tendency to reduce the permeability coefficient in the soil of the ETA in the tests executed in the permeameter of Flexible wall. From the field tests performed, it was observed that all reported higher values than those from the laboratory, the Guelph permeameter being the closest to the laboratory tests. It was notable at the end of the analyzes that statistical treatments involving permeability tests are very difficult due to the high coefficient of variation found in the tests, and can only have a notion of order of magnitude between the values obtained, and that the choice of which assay to use, will depend on the purpose for which it is intended.

Orientador : Prof. Dr. Sergio Fernando Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 08/06/2015 / Inclui referências : f. 154-159 / Area de concentração : Ambiente cosntruído / Resumo: Estudos ressaltam os benefícios que os telhados verdes podem proporcionar para as cidades e para as edificações, entretanto, pode-se perceber uma variação entre os resultados alcançados. Desta forma, este trabalho busca avaliar a influência das espécies vegetais no desempenho dos telhados verdes na cidade de Curitiba, através da análise de temperatura superficial, retenção de água da chuva e qualidade da água escoada, em cinco protótipos de telhados verdes e três protótipos de coberturas convencionais (laje impermeabilizada - com estrutura em chapa de compensado, telhado em fibrocimento, telhado cerâmico), como objetos de comparação. Para essa análise foram escolhidas cinco espécies vegetais com características morfológicas diferentes, entre elas: Bulbine frutescens, Tradescantia zebrina, Arachis repens, Sedum mexicanum, Callisia repens. A espécie Arachis repens não resistiu ao período de inverno sendo substituída pela espécie Zoysia tenuifolia. As coberturas foram montadas em uma mesa de testes com módulos de 75cmx100cm para simular os sistemas de cobertura. A temperatura superficial foi registrada através de termopares tipo K conectados a um datalogger (TD890). Foram realizadas cinco coletas de dados (período médio de 48 horas) com registros a cada 10 minutos. Os resultados demonstraram que existe uma variação significativa de temperatura superficial entre as espécies vegetais analisadas, mas todas apresentaram um desempenho superior aos sistemas convencionais de cobertura. Quanto à temperatura superficial superior (sobre o substrato), a espécie Zoysia tenuifolia apresentou as temperaturas mais elevadas no período diurno e mais baixas no período noturno, quando comparado com os demais sistemas de telhado verde, com temperaturas próximas à da laje impermeabilizada. Já a espécie Bulbine frutescens apresentou temperatura mais baixa durante o dia e as mais elevadas durante a noite. Quanto à temperatura superficial inferior dos sistemas de telhado verde, as temperaturas mais elevadas durante o dia foram registradas na espécie Bulbine frutescens, entretanto, mesmo assim, com temperatura média 10ºC abaixo dos sistemas de cobertura convencional. No período noturno o registro mais alto de temperatura dos sistemas de telhado verde foi da espécie Zoysia tenuifolia, entretanto todas as espécies apresentaram temperatura superior às coberturas convencionais. Para a análise de retenção de água foram observados o escoamento da água dos sistemas de telhado verde e da laje impermeabilizada (utilizada como pluviômetro no presente experimento) de junho de 2014 a janeiro de 2015. A variação de retenção da água pelas espécies vegetais foi significativa e podem ser explicadas pela tipologia das plantas e pelo fechamento que as plantas proporcionam no solo. A maior retenção observada foi por plantas que, em sua morfologia, absorvem mais água e a retêm em suas folhas e raízes, espécies que proporcionaram um menor fechamento do solo também retiveram mais água que as demais. A espécie com a maior retenção foi a Bulbine frutescens seguida do Sedum mexicanum. A análise da qualidade da água escoada pelas coberturas foi feita através dos parâmetros: pH, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, fósforo total, coloração e sólidos totais, com coletas feitas em dia posterior ao registro de precipitação. A bibliografia destaca que esses parâmetros são os que sofrem a maior variação quando a água é escoada por um sistema de telhado verde. Essa pesquisa corroborou com a bibliografia, demonstrando que a presença de fósforo e nitrogênio é superior nesse tipo de cobertura, sendo associada à adubação. A coloração da água que escoava pelo telhado verde também apresentou tom ferroso intenso, superior aos valores máximos previstos na legislação e superior a da água escoada pelos sistemas tradicionais. A quantidade de sólidos presentes e pH ficaram dentro dos parâmetros previstos pela legislação, tanto para os telhados verdes quanto para os telhados convencionais. Palavras chave: telhado verde, espécies vegetais, desempenho térmico, retenção de água, qualidade da água, sustentabilidade. / Abstract: Researches highlight the benefits brought by the adoption of green roofs to the cities and buildings, however it's noticeable a variation on the obtained results, reason that encouraged this research, which assesses how the vegetation species influences on the green roof performance in the city of Curitiba by analyzing the surface temperature, how much rain water is retained and its quality, five green roof prototypes were used along with three regular roof (waterproof slab, fiber cement roofing, ceramic roof tiles) prototypes to provide comparison parameters. The following five vegetation species were chosen, all with different morphological characteristics: Bulbine frutescens, Tradescantia zebrina, Arachis repens, Sedum mexicanum, Callisia repens. The species Arachis repens did not resist to the winter and had to be replaced by the Zoysia tenuifolia. The roofs were assembled in modules on a testing table, each one measuring 75x100cm, simulating the roof systems. The surface temperature was measured using a type K thermocouple and recorded using a TD890 datalogger, five data collection were held (average of 48 hours period) and records every ten minutes. The results showed that there is a significant variation between the vegetation species. Analyzing the superior surface temperature (above the substratum), the specie Zoysia tenuifolia had the highest temperatures during daytime and the lowest at night, temperatures close to the slab, the specie Bulbine frutescens had the lowest records during the day and the highest at night. For the inferior surface temperature, the highest records were with the Bulbine frutescens, still below regular roofs (up to 10ºC)while at night the highest temperatures recorded was with the specie Zoysia tenuifolia, however, all species recorded higher temperatures than conventional roofs. To analyze the water retention was recorded the amount of rain water that flew thru the slab (used as a pluviometer in this experiments) and the green roofs between June 2014 and January 2015, the retention variation among the species was significant and can be explained by the plants' typologies and how much of the soil they cover. The highest retention observed was by the plants which its morphology absorbers more water and retain on its leafs and roots, species that don't cover much soil did retain more water than others. The specie with the highest retention was the Bulbine frutescens followed by the Sedum mexicanum. The water flown quality analysis was done by analyzing the following parameters: pH level, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, total phosphorus, color and total solids, with records being made in the following day of the rain. The bibliography highlights that those parameters are the ones that show the biggest variations when the water flows thru a green roof system. This research corroborates with the bibliography, demonstrating that the phosphorus and nitrogen presence is higher when using this type of roof, related to the fertilization. The coloring of the water that flew thru the green roofs had an intense ferrous shade, above the limits foreseen by legislation and higher than the water that flew thru regular roofs system. The amount of solids present and the pH was within the limits foreseen by legislation for both roof methods. Keywords: green roof, vegetation species, thermal performance, rainwater retention, water quality, sustainability.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Ambiental e Civil, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-03-31T12:04:05Z No. of bitstreams: 1 2010_JulianaMariaSernaRestrepo.pdf: 6119024 bytes, checksum: 5ce7a6cad0f08e128b7a133390a05c2a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2011-04-06T16:47:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JulianaMariaSernaRestrepo.pdf: 6119024 bytes, checksum: 5ce7a6cad0f08e128b7a133390a05c2a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-04-06T16:47:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JulianaMariaSernaRestrepo.pdf: 6119024 bytes, checksum: 5ce7a6cad0f08e128b7a133390a05c2a (MD5) / Segundo dados do INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE, o grande processo de urbanização no Brasil ocorreu da segunda metade do século XX em diante. Na década de 70 a população urbana ultrapassou a rural e em 2000 esta já era de 138 milhões enquanto aquela se limitava a 31,8 milhões. Este incremento populacional gerou a impermeabilização crescente das bacias hidrográficas e a ocupação inadequada das regiões ribeirinhas dos cursos d’água, tornando-se a expansão urbana responsável por vários problemas socioambientais tais como, erosões e inundações. Apesar dos avanços tecnológicos ainda assim não se conseguiu superar os problemas ambientais oriundos do processo de urbanização acelerada. No passado adotava-se como medidas de correção a construção de grandes obras hidráulicas com fim de remover rapidamente a água que se acumularia em locais importantes. Atualmente faz-se a opção por medidas mais racionais, que se utilizam do planejamento da ocupação e uso do solo impondo restrições à ocupação de áreas que podem ser naturalmente inundadas e buscando manter a água dentro da bacia por meio da adoção de técnicas apropriadas ao uso e infiltração das águas pluviais. Na região Centro-Oeste estão sendo estudados dois tipos de dispositivos de infiltração: os poços de infiltração e as trincheiras de infiltração. Tanto em um caso como em outro, além da avaliação da capacidade de infiltração do solo, faz-se necessário analisar os seus reflexos no comportamento hidráulico e mecânico do maciço e as eventuais consequências geotécnicas capazes de comprometer a funcionalidade e a segurança das edificações vizinhas. A capacidade de infiltração do solo varia em função de diferentes fatores tais como cobertura vegetal e tipo e estado do solo. Estes elementos definidores do estado do solo são aspectos internos como a porosidade, a distribuição dos poros e a umidade e externo como o clima. A sucção/capilaridade atuante no solo está diretamente associada a estes aspectos. Nesta dissertação se buscou analisar a influência da umidade inicial e, portanto, da sucção na infiltrabilidade do solo. Dada a grande interação solo-atmosfera, a umidade inicial está diretamente associada às condições climáticas, daí a grande relevância do estudo para o entendimento da infiltrabilidade. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Based on records from INSTITUTO BRASILERO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA – IBGE, the great urban development process in Brazil occurred in the second half of the twentieth century. In the seventies the urban population surpassed the rural; growing from 31.8 million to 130 million by the year 2000. This growth facilitated the undersealing process of the hydrographical basins and the inadequate human occupation of the regions adjacent to the water paths. The latter became the principal factor on problems related to contamination, flooding in urban areas and the significant increase in the frequency of these occurring. Despite engineering and technological developments it has not been possible to overcome the environmental problems originated by the accelerated growth of urban areas. For example in the past, in order to promptly evacuate the water accumulated in important urban areas, massive hydraulic projects were built. However these days more rational solutions are implemented such as restrictions on occupation of certain zones that could be in risk of flooding and the introduction of new measurements to help normalising the hydrological processes that were disrupted during the urban developments. These solutions work together with the existing structures to facilitate the evacuation of additional water volumes that were not initially foreseen. Two types of devices for infiltration are being studied in the centre-west region: infiltration wells and infiltration trenches. As well as the analysis of the infiltration properties of the soil, it is also required to analyse the consequences of the infiltration on the hydraulic and mechanic soil behaviour. Additionally, subsequent changes in the geotechnical characteristics of the soil are studied and analysed to understand how they interact with functionality and safety of neighbouring structures. The infiltration characteristics vary in function of different factors such as vegetal coverage, type and state of the soil. Internal aspects like porosity and its distribution, humidity and climate factors are important elements when determining the state of the soil. Moreover, the suction and capillarity of the soil are directly associated with these aspects. In this thesis the influence of the initial humidity, and also the suction, on the infiltration characteristics of the soil was studied. Due to the soil-atmosphere interaction, the initial humidity of the soil is directly related to the climate conditions, therefore the importance of this research project that aim to better understand the infiltration process on the soil. _______________________________________________________________________________ RESUMEN / Según datos del INSTITUTO BRASILERO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA-IBGE, el grande proceso de urbanización en Brasil ocurrió a partir de la segunda mitad del siglo XX. En la década de los años 70 la población urbana ultrapaso a la populación rural , ya en el año 2000 esta alcanzo los 130 millones mientras que en la época de los 70 era de 31,8 millones. Este incremento generó el aumento de la impermeabilización de cuencas hidrográficas y la ocupación inadecuada de las regiones adyacentes a los cursos de agua, convirtiéndose en el principal factor del agravamiento de los problemas relacionados con el aumento de la contaminación, las inundaciones en las ciudades e aumento en la frecuencia de estas inundaciones. A pesar de los avances tecnológicos no se consiguió superas los problemas ambientales generados por el proceso de urbanización acelerada. En el pasado se preocupaban por las medidas correctivas e fueron construidas grandes obras hidráulicas para eliminar rápidamente el agua acumulada en sitios importantes. En la actualidad se opta por medidas más racionales como las restricciones para la ocupación de algunas áreas que pueden ser naturalmente inundadas y la introducción de nuevas medidas de compensación las cuales procuran favorecer los procesos hidrológicos que fueron modificados durante la urbanización, estas medidas actúan juntos con las estructuras convencionales existentes para facilitar el transporte del volumen de agua adicional del que se tenía previsto. En la región centro-oeste están siendo estudiados dos tipos e dispositivos de infiltración: Pozos de infiltración y trincheras de infiltración. Tanto en un caso como en otro además de la evaluación de la capacidad de infiltración del suelo, se necesita analizar las consecuencias en el comportamiento hidráulico y mecánico del suelo y las posteriores consecuencias geotécnicas que pueden comprometer la funcionalidad y la seguridad de las edificaciones vecinas. La capacidad de infiltración de un suelo varía en función de diferentes factores tales como cobertura vegetal, tipo y estado del suelo. Son elementos importantes para definir el estado del suelo aspectos internos como la porosidad, la distribución de poros e la humedad e aspectos externos como el clima. La succión y la capilaridad actuante del suelo están directamente asociadas a estos aspectos. En esta tesis se busco analizar la influencia de la humedad inicial y por tanto la succión en la capacidad de infiltración de un suelo, dada la grande interacción suelo atmosfera, la humedad inicial esta directamente asociada a las condiciones climáticas y de allí la grande importancia de este estudio para el mejor entendimiento de la infiltración de un suelo.