Orientador: Maria da Consolação Fonseca de Albuquerque / Resumo: Inúmeros problemas sociais e ambientais são causados pela impermeabilização dos solos em decorrência da urbanização descontrolada e sem planejamento. O pavimento em concreto permeável aparece como uma forma de mitigação de enchentes, devido à sua característica de permitir a infiltração total ou parcial de água proveniente de precipitações. O objetivo deste trabalho foi estudar um traço eficiente e empregá-lo de maneira efetiva em uma calçada, para promover a captação total de eventos pluviométricos ocorridos no local e observar, com o decorrer do tempo, a eficiência de manutenção periódica na superfície do pavimento permeável quanto à colmatação. Foram experimentadas três proporções de misturas: 1:3,5; 1:5 e 1:6,5, sendo que em nenhuma foi utilizado agregado miúdo. Também foi observado o comportamento das misturas com duas granulometrias de agregados graúdos de 9,5/25,0 e 4,75/12,5. Ensaios destrutivos e não destrutivos foram realizados, entre eles: resistência à compressão axial, tração por compressão diametral, tração na flexão e taxa de infiltração. A mistura mais eficiente e escolhida para a construção da calçada foi a de teor 1:5, com a utilização do agregado de faixa granulométrica 4,75/12,5. Testes estatísticos ―t Student” foram utilizados para comparar os resultados obtidos na presente pesquisa com trabalhos semelhantes. A calçada foi dimensionada para ter eficiência de caráter pluviométrico, de acordo com incidência pluviométrica regional e mecânico através de análi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Uncounted social and environmental problems are caused by the waterproofing of soils as a result of uncontrolled and unplanned urbanization. The pervious concrete pavement appears as a form of flood mitigation due to its characteristic of allowing total or partial infiltration of water from rainfall. The aim of this work was to study an efficient mixture and to use it effectively on a sidewalk, to promote the total retention of rainfall events occurring locally and to observe the efficiency of periodic maintenance on the pervious pavement surface, regarding clogging over time. Three proportions of mixtures were tested: 1:3.5; 1:5 and 1:6.5, in which none fine aggregates was used. Furthermore, the behavior in the mixtures of two coarse aggregates gradations of 9.5/25.0 and 4.75/12.5 was observed. Destructive and non-destructive tests were performed, such as: compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength and infiltration rate. The most efficient and chosen mixture for the construction of the sidewalk was 1:5, with the use of the aggregate size 4.75/12.5. ―Student’s t‖ statistical tests were used to compare the results obtained in the present research with similar works. The sidewalk was dimensioned to have rainfall efficiency, according to regional rainfall incidence, and mechanical efficiency, through analysis in the EverFE computational program, followed by calculation of fatigue life. The permeability rate of the pavement was monitored weekly over time,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O desenvolvimento científico na área de conservação do solo teve pouco progresso nos últimos trinta anos. A utilização de modelos para prever a erosão do solo cujos resultados foram derivados de análises de dados de parcelas em países de climas temperados, não produziram os prometidos modelos que resolveriam as questões centrais da conservação do solo, e as questões ambiciosas foram trocadas pelas limitadas e fáceis de responder. Em virtude das mudanças tecnológicas na mecanização agrícola e o aumento do tráfego de máquinas nas áreas de produção, um novo cenário de conservação do solo aparece como base de uma reestruturação das recomendações de práticas conservacionistas. A ciência produz resultados com desasagem de tempo em relação à demanda do setor agrícola e as inovações e mudanças de manejo acabam sendo implantadas sem embasamento científico. Para entender a relação e a distância que existe entre as recomendações científicas e as práticas aplicadas no manejo agrícola na cana-de-açúcar no Estado de São Paulo um questionário foi aplicado em profissionais da área de conservação de três setores de atuação, setor de produção, setor público e comunidade científica. Os resultados mostraram que a aplicações de manejo e práticas de conservação do solo no Brasil estão fundamentadas em conhecimento popular oriundas de recomendações empíricas, simplificadas e generalizadas como uma receita única para uso em todas as condições edafoclimáticas. Há predominânica de práticas de infiltração implantadas de forma isolada sem dimensionamento adequado e adoção de práticas complementares e com negligência das práticas de drenagem. Devido ao grande número de casos de voçorocas causadas por falhas hidráulicas de terraços de infiltração nos últimos anos um experimento de campo foi implantado com objetivo de medir a variação da lâmina de água represada em canais de terraços de infiltração para determinar a taxa de infiltração de água. Foram determinadas as taxas de infiltração em doze terraços de infiltração. Os resultados do terraço 01, instalado em Latossolo Vermelho Amarelo Típico de textura média, mostraram ocupação do canal do terraço durante todo o período de avaliação e uma taxa de infiltração média de 0,79 mm h-1, com máxima de 1,83 mm h-1 e mínima de 0,17 mm h-1. O terraço 01 apresentou duas falhas hidráulicas com chuvas acumuladas de 6 dias acima de 90 mm. O terraço 02 instalado em Neossolo Quatzarênico Órtico, a taxa de infiltração foi de 0,87 mm h-1 em média, com valor máximo de 1,73 mm h-1 e mínimo de 0,26 mm h-1 e não apresentou falhas, entretanto outros terraços na mesma área apresentaram falhas com chuva acumulada de 5 dias que ultrapassaram os 90 mm. O terraço 03, em Latossolo Vermelho Típico de textura argilosa, apresentou taxa de infiltração média de 1,32 mm h-1, máxima de 2,66 mm h-1, e mínima de 0,21 mm h-1 e apresentou uma falha. Não foi possível determinar a taxa de infiltração de água no canal do terraço 04 em Nitossolo Típico, devido a inexistência de represamento de água durante todo o período. O terraço 05 instalado em Cambissolo Háplico textura argilosa imperfeitamente drenado apresentou três falhas e a maior taxa de ocupação da seção pelo maior tempo. Os terraços 06 e 07 em Latossolos de textura argilosa não foram ocupados com água proveniente de enxurrada por períodos que permitissem a leitura das réguas de medição, provavelmente pelas altas taxas de infiltração que não puderam ser determinadas. As réguas 08, 09 e 10, instaladas em Argissolo Vermelho Amarelo Típico de textura arenosa/média, foram monitorados no mesmo terraço, porém apresentaram resultados distintos apesar da proximidade. A taxa de infiltração da régua 08 foi em média de 0,65 mm h-1, máximo de 1,35 mm h-1 e mínimo de 0,21 mm h-1. A régua 09 apresentou média de 0,80 mm h-1, máximo de 1,67 mm h-1 e mínimo de 0,11 mm h-1, e apresentou um a falha hidráulica. O terraço 11, instalado em Argissolo Vermelho Amarelo Típico de textura média/argilosa apresentou taxa média de infiltração de 0,72 mm h-1, máximo de 1,82 mm h-1 e mínimo de 0,06 mm h-1, enquanto que o terraço 12, implantado no mesmo solo da régua 11, apresentou taxa média de 0,85 mm h-1, 2,14 mm h-1 de valor máximo e mínimo de 0,12 mm h-1. Os resultados evidenciaram que as taxas de infiltração de água no canal dos terraços na maioria dos casos são insuficientes para armazenar a quantidade de enxurrada produzida na área entre terraços e nas estradas próximas aos terraços. / The scientific development in soil conservation has made little progress in the last thirty years. The use of models to predict soil erosion based on results derived from plot data analyzes in temperate countries did not produce the promised models that would solve the central issues of soil conservation, and the ambitious issues were exchanged for the limited and easy to respond. Due to the technological changes in agricultural mechanization and the increase of machine traffic in production areas, a new soil conservation scenario appears as the basis for a restructuring of the recommendations of conservation practices. Science produces results with a time lag in relation to the demand of the agricultural sector and the innovations and changes of management end up being implanted without scientific base. In order to understand the relationship and the distance between the scientific recommendations and the practices applied in the agricultural management of sugarcane in the State of São Paulo, a questionnaire was applied to professionals in the conservation area of three sectors of activity, production sector , public sector and scientific community. The results showed that the management applications and soil conservation practices in Brazil are based on popular knowledge derived from empirical, simplified and generalized recommendations as a unique recipe for use in all soil and climatic conditions. There is a predominance of infiltration practices implanted in isolation without adequate sizing and adoption of complementary practices and with neglect of drainage practices. Due to the large number of gully cases caused by hydraulic failures of infiltration terraces in the last years a field experiment was deployed with the objective of measuring the variation of the retained water slide in channels of infiltration terraces to determine the rate of infiltration of water . Infiltration rates were determined on twelve infiltration terraces. The results of the terrace 01, installed in Typical Yellow Red Oxisol of medium texture, showed occupation of the terrace channel throughout the evaluation period and a mean infiltration rate of 0.79 mm h-1, with a maximum of 1.83 mm h-1 and minimum of 0.17 mm h-1. The terrace 01 had two hydraulic failures with accumulated rains of 6 days above 90 mm. The terrace 02 in Entisol Quartzipsamments, had an average infiltration rate of 0.87 mm h-1, with a maximum value of 1.73 mm h-1 and a minimum of 0.26 mm h-1, and showed no failures, although other terraces in the same had failures with cumulative rain of 5 days that exceeded 90 mm. In the typical Oxisol with clay texture, the terrace 03 had a mean infiltration rate of 1.32 mm h-1, maximum of 2.66 mm h-1, and a minimum of 0.21 mm h-1, and presented one failure. It was not possible to determine the infiltration rate of water in the channel of the terrace 04 in a typical Ultisol, due to the lack of impoundment of water during the whole period. The terrace 05 installed in Inceptisol imperfectly drained clayey texture had three failures and the highest occupancy rate of the section for the longest time. Terraces 06 and 07 in Oxisols of clayey texture were not occupied with water from the runoff for periods that allowed the reading of the measuring rules, probably due to the high rates of infiltration that could not be determined. Rulers 08, 09 and 10, installed in typical Ultisol of sandy / medium texture, were monitored on the same terrace and presented distinct results despite the proximity. The infiltration rate of slide 08 was on average 0.65 mm h-1, maximum 1.35 mm h-1 and minimum 0.21 mm h-1. Ruler 09 presented a mean of 0.80 mm h-1, a maximum of 1.67 mm h-1 and a minimum of 0.11 mm h-1, and presented a hydraulic failure. Terrain 11, installed in Ultisol of medium / clayey texture presented average infiltration rate of 0.72 mm h-1, maximum of 1.82 mm h-1 and minimum of 0.06 mm h-1, while that the terrace 12, implanted in the same soil of rule 11, presented an average rate of 0.85 mm h-1, 2.14 mm h-1 of maximum value and a minimum of 0.12 mm h-1. The results showed that the infiltration rates of water in the channel of the terraces are in most cases insufficient to store the amount of runoff produced in the area between terraces and on the roads near the terraces.

O desenvolvimento científico na área de conservação do solo teve pouco progresso nos últimos trinta anos. A utilização de modelos para prever a erosão do solo cujos resultados foram derivados de análises de dados de parcelas em países de climas temperados, não produziram os prometidos modelos que resolveriam as questões centrais da conservação do solo, e as questões ambiciosas foram trocadas pelas limitadas e fáceis de responder. Em virtude das mudanças tecnológicas na mecanização agrícola e o aumento do tráfego de máquinas nas áreas de produção, um novo cenário de conservação do solo aparece como base de uma reestruturação das recomendações de práticas conservacionistas. A ciência produz resultados com desasagem de tempo em relação à demanda do setor agrícola e as inovações e mudanças de manejo acabam sendo implantadas sem embasamento científico. Para entender a relação e a distância que existe entre as recomendações científicas e as práticas aplicadas no manejo agrícola na cana-de-açúcar no Estado de São Paulo um questionário foi aplicado em profissionais da área de conservação de três setores de atuação, setor de produção, setor público e comunidade científica. Os resultados mostraram que a aplicações de manejo e práticas de conservação do solo no Brasil estão fundamentadas em conhecimento popular oriundas de recomendações empíricas, simplificadas e generalizadas como uma receita única para uso em todas as condições edafoclimáticas. Há predominânica de práticas de infiltração implantadas de forma isolada sem dimensionamento adequado e adoção de práticas complementares e com negligência das práticas de drenagem. Devido ao grande número de casos de voçorocas causadas por falhas hidráulicas de terraços de infiltração nos últimos anos um experimento de campo foi implantado com objetivo de medir a variação da lâmina de água represada em canais de terraços de infiltração para determinar a taxa de infiltração de água. Foram determinadas as taxas de infiltração em doze terraços de infiltração. Os resultados do terraço 01, instalado em Latossolo Vermelho Amarelo Típico de textura média, mostraram ocupação do canal do terraço durante todo o período de avaliação e uma taxa de infiltração média de 0,79 mm h-1, com máxima de 1,83 mm h-1 e mínima de 0,17 mm h-1. O terraço 01 apresentou duas falhas hidráulicas com chuvas acumuladas de 6 dias acima de 90 mm. O terraço 02 instalado em Neossolo Quatzarênico Órtico, a taxa de infiltração foi de 0,87 mm h-1 em média, com valor máximo de 1,73 mm h-1 e mínimo de 0,26 mm h-1 e não apresentou falhas, entretanto outros terraços na mesma área apresentaram falhas com chuva acumulada de 5 dias que ultrapassaram os 90 mm. O terraço 03, em Latossolo Vermelho Típico de textura argilosa, apresentou taxa de infiltração média de 1,32 mm h-1, máxima de 2,66 mm h-1, e mínima de 0,21 mm h-1 e apresentou uma falha. Não foi possível determinar a taxa de infiltração de água no canal do terraço 04 em Nitossolo Típico, devido a inexistência de represamento de água durante todo o período. O terraço 05 instalado em Cambissolo Háplico textura argilosa imperfeitamente drenado apresentou três falhas e a maior taxa de ocupação da seção pelo maior tempo. Os terraços 06 e 07 em Latossolos de textura argilosa não foram ocupados com água proveniente de enxurrada por períodos que permitissem a leitura das réguas de medição, provavelmente pelas altas taxas de infiltração que não puderam ser determinadas. As réguas 08, 09 e 10, instaladas em Argissolo Vermelho Amarelo Típico de textura arenosa/média, foram monitorados no mesmo terraço, porém apresentaram resultados distintos apesar da proximidade. A taxa de infiltração da régua 08 foi em média de 0,65 mm h-1, máximo de 1,35 mm h-1 e mínimo de 0,21 mm h-1. A régua 09 apresentou média de 0,80 mm h-1, máximo de 1,67 mm h-1 e mínimo de 0,11 mm h-1, e apresentou um a falha hidráulica. O terraço 11, instalado em Argissolo Vermelho Amarelo Típico de textura média/argilosa apresentou taxa média de infiltração de 0,72 mm h-1, máximo de 1,82 mm h-1 e mínimo de 0,06 mm h-1, enquanto que o terraço 12, implantado no mesmo solo da régua 11, apresentou taxa média de 0,85 mm h-1, 2,14 mm h-1 de valor máximo e mínimo de 0,12 mm h-1. Os resultados evidenciaram que as taxas de infiltração de água no canal dos terraços na maioria dos casos são insuficientes para armazenar a quantidade de enxurrada produzida na área entre terraços e nas estradas próximas aos terraços. / The scientific development in soil conservation has made little progress in the last thirty years. The use of models to predict soil erosion based on results derived from plot data analyzes in temperate countries did not produce the promised models that would solve the central issues of soil conservation, and the ambitious issues were exchanged for the limited and easy to respond. Due to the technological changes in agricultural mechanization and the increase of machine traffic in production areas, a new soil conservation scenario appears as the basis for a restructuring of the recommendations of conservation practices. Science produces results with a time lag in relation to the demand of the agricultural sector and the innovations and changes of management end up being implanted without scientific base. In order to understand the relationship and the distance between the scientific recommendations and the practices applied in the agricultural management of sugarcane in the State of São Paulo, a questionnaire was applied to professionals in the conservation area of three sectors of activity, production sector , public sector and scientific community. The results showed that the management applications and soil conservation practices in Brazil are based on popular knowledge derived from empirical, simplified and generalized recommendations as a unique recipe for use in all soil and climatic conditions. There is a predominance of infiltration practices implanted in isolation without adequate sizing and adoption of complementary practices and with neglect of drainage practices. Due to the large number of gully cases caused by hydraulic failures of infiltration terraces in the last years a field experiment was deployed with the objective of measuring the variation of the retained water slide in channels of infiltration terraces to determine the rate of infiltration of water . Infiltration rates were determined on twelve infiltration terraces. The results of the terrace 01, installed in Typical Yellow Red Oxisol of medium texture, showed occupation of the terrace channel throughout the evaluation period and a mean infiltration rate of 0.79 mm h-1, with a maximum of 1.83 mm h-1 and minimum of 0.17 mm h-1. The terrace 01 had two hydraulic failures with accumulated rains of 6 days above 90 mm. The terrace 02 in Entisol Quartzipsamments, had an average infiltration rate of 0.87 mm h-1, with a maximum value of 1.73 mm h-1 and a minimum of 0.26 mm h-1, and showed no failures, although other terraces in the same had failures with cumulative rain of 5 days that exceeded 90 mm. In the typical Oxisol with clay texture, the terrace 03 had a mean infiltration rate of 1.32 mm h-1, maximum of 2.66 mm h-1, and a minimum of 0.21 mm h-1, and presented one failure. It was not possible to determine the infiltration rate of water in the channel of the terrace 04 in a typical Ultisol, due to the lack of impoundment of water during the whole period. The terrace 05 installed in Inceptisol imperfectly drained clayey texture had three failures and the highest occupancy rate of the section for the longest time. Terraces 06 and 07 in Oxisols of clayey texture were not occupied with water from the runoff for periods that allowed the reading of the measuring rules, probably due to the high rates of infiltration that could not be determined. Rulers 08, 09 and 10, installed in typical Ultisol of sandy / medium texture, were monitored on the same terrace and presented distinct results despite the proximity. The infiltration rate of slide 08 was on average 0.65 mm h-1, maximum 1.35 mm h-1 and minimum 0.21 mm h-1. Ruler 09 presented a mean of 0.80 mm h-1, a maximum of 1.67 mm h-1 and a minimum of 0.11 mm h-1, and presented a hydraulic failure. Terrain 11, installed in Ultisol of medium / clayey texture presented average infiltration rate of 0.72 mm h-1, maximum of 1.82 mm h-1 and minimum of 0.06 mm h-1, while that the terrace 12, implanted in the same soil of rule 11, presented an average rate of 0.85 mm h-1, 2.14 mm h-1 of maximum value and a minimum of 0.12 mm h-1. The results showed that the infiltration rates of water in the channel of the terraces are in most cases insufficient to store the amount of runoff produced in the area between terraces and on the roads near the terraces.

A infiltração é o processo pelo qual a água atravessa a superfície do solo, com grande importância para a hidrologia, irrigação e agricultura. À medida que a água infiltra, as camadas superiores do solo vão se umedecendo, alterando gradativamente o perfil de umidade. Sob condições de campo, a água que infiltra pode fluir tanto na vertical, como na horizontal, dependendo do tipo de solo e declividade do terreno. A taxa de infiltração da água no solo é afetada, principalmente, pelas características do solo que afetam a geometria de seu sistema poroso, como textura e estrutura, e pode ser determinada tanto no campo como em laboratório, por diferentes métodos. Com a intenção de otimizar a previsão da infiltração da água no solo, diversos modelos foram desenvolvidos, podendo ser classificados em três grupos: empíricos, semi-empíricos e com base física. O objetivo deste trabalho foi avaliar a infiltração de água em solos com diferentes texturas e comparar a qualidade do ajuste de diferentes modelos usualmente empregados. As curvas da taxa de infiltração e da infiltração acumulada foram determinadas em laboratório utilizando amostras de solo homogeneamente acondicionadas em colunas e comparadas pelos seguintes modelos: Kostiakov, Horton, Green & Ampt, e Philip. Dentre os solos estudados, o solo 3 (textura franco arenosa) foi o que apresentou a maior taxa de infiltração e a maior VIB, provavelmente devido a menor proporção de argila e maior presença de macroporos, facilitando a infiltração da água no solo. Dos modelos analisados, o de Kostiakov, seguido pelo de Philip, foram os que apresentaram em média os melhores valores estimados da taxa de infiltração quando comparados com os valores medidos em laboratório. O gráfico do avanço da frente de molhamento com a raiz quadrada do tempo de infiltração (horizontal) ajustou-se perfeitamente ao modelo de Philip. No que respeita a infiltração vertical tal gráfico foi semelhante ao da horizontal (linha reta), mas com maior inclinação. / Infiltration is the process in which the water passes through the soil surface, being of great importance for hydrology, irrigation and agriculture. As the water infiltrates, the soil water content profile will changing and the infiltrated water can flow vertically or horizontally, depending on the soil type and land slope. The soil water infiltration rate is mainly affected by soil properties that affect its porous geometry, such as texture and structure, and can be determined in the field and in the laboratory, using different methods. In order to optimize the prediction of the soil water infiltration, many different models have been developed and may be classified into three groups: empirical, semi-empirical and physically based. The objective of this study was to evaluate the water infiltration in soils with different textures and compare the quality of fit of the different used models. The infiltration rate curves and the cumulative infiltration curves were determined in the laboratory using soil samples homogeneously packed in column and compared by the following models: Kostiakov, Horton, Green & Ampt and Philip. Among the studied soils, the soil 3 (sandy loam texture) presented the highest infiltration rate and the highest basic infiltration rate, probably due to lower clay content and larger quantity of macropores, facilitating the water infiltration into the soil. Among the tested models, Kostiakov, followed by Philip, presented, on average, the best estimated values of the infiltration rate compared to the values measured in the laboratory. The front of the advancing wetting graph of the square root of the infiltration time (horizontal) well set to Philip model. With respect to this vertical graph infiltration was similar to the horizontal (straight line) but more inclined.

A infiltração é o processo pelo qual a água atravessa a superfície do solo, com grande importância para a hidrologia, irrigação e agricultura. À medida que a água infiltra, as camadas superiores do solo vão se umedecendo, alterando gradativamente o perfil de umidade. Sob condições de campo, a água que infiltra pode fluir tanto na vertical, como na horizontal, dependendo do tipo de solo e declividade do terreno. A taxa de infiltração da água no solo é afetada, principalmente, pelas características do solo que afetam a geometria de seu sistema poroso, como textura e estrutura, e pode ser determinada tanto no campo como em laboratório, por diferentes métodos. Com a intenção de otimizar a previsão da infiltração da água no solo, diversos modelos foram desenvolvidos, podendo ser classificados em três grupos: empíricos, semi-empíricos e com base física. O objetivo deste trabalho foi avaliar a infiltração de água em solos com diferentes texturas e comparar a qualidade do ajuste de diferentes modelos usualmente empregados. As curvas da taxa de infiltração e da infiltração acumulada foram determinadas em laboratório utilizando amostras de solo homogeneamente acondicionadas em colunas e comparadas pelos seguintes modelos: Kostiakov, Horton, Green & Ampt, e Philip. Dentre os solos estudados, o solo 3 (textura franco arenosa) foi o que apresentou a maior taxa de infiltração e a maior VIB, provavelmente devido a menor proporção de argila e maior presença de macroporos, facilitando a infiltração da água no solo. Dos modelos analisados, o de Kostiakov, seguido pelo de Philip, foram os que apresentaram em média os melhores valores estimados da taxa de infiltração quando comparados com os valores medidos em laboratório. O gráfico do avanço da frente de molhamento com a raiz quadrada do tempo de infiltração (horizontal) ajustou-se perfeitamente ao modelo de Philip. No que respeita a infiltração vertical tal gráfico foi semelhante ao da horizontal (linha reta), mas com maior inclinação. / Infiltration is the process in which the water passes through the soil surface, being of great importance for hydrology, irrigation and agriculture. As the water infiltrates, the soil water content profile will changing and the infiltrated water can flow vertically or horizontally, depending on the soil type and land slope. The soil water infiltration rate is mainly affected by soil properties that affect its porous geometry, such as texture and structure, and can be determined in the field and in the laboratory, using different methods. In order to optimize the prediction of the soil water infiltration, many different models have been developed and may be classified into three groups: empirical, semi-empirical and physically based. The objective of this study was to evaluate the water infiltration in soils with different textures and compare the quality of fit of the different used models. The infiltration rate curves and the cumulative infiltration curves were determined in the laboratory using soil samples homogeneously packed in column and compared by the following models: Kostiakov, Horton, Green & Ampt and Philip. Among the studied soils, the soil 3 (sandy loam texture) presented the highest infiltration rate and the highest basic infiltration rate, probably due to lower clay content and larger quantity of macropores, facilitating the water infiltration into the soil. Among the tested models, Kostiakov, followed by Philip, presented, on average, the best estimated values of the infiltration rate compared to the values measured in the laboratory. The front of the advancing wetting graph of the square root of the infiltration time (horizontal) well set to Philip model. With respect to this vertical graph infiltration was similar to the horizontal (straight line) but more inclined.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-13T11:39:44Z No. of bitstreams: 1 Ricardo Rafael Andrade de Vasconcelos.pdf: 933968 bytes, checksum: 226d9d7819e34ad7946ec555c3a74882 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T11:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Rafael Andrade de Vasconcelos.pdf: 933968 bytes, checksum: 226d9d7819e34ad7946ec555c3a74882 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / The present study had as objective to evaluate the effectiveness of applying different levels of gypsum on saline-sodic soil reclamation and its influence on physical-chemical newly corrected soil characteristics by the gypsum application. The laboratory experiment used PVC columns. The treatments were done in a randomized factorial arrangement block of 2x5 (two soil x five level gypsum of requirement), with five replicates. The levels used were equivalent to 50, 100, 150, 200 and 250 % of gypsum requirement, determined by the modified method Schoonover (Schoonover M-1), incorporated at the first 12,5 cm column of soil. The leachate electrical conductivity (EC), soluble cations and pH were evaluated. In soils were determinate the exchangeabled sodium and the exchangeable sodium percentage (ESP); The EC, soluble cations and sodium adsorption relation (SAR) in the saturation extract; the hydraulic conductivity, infiltration rate, the dispersed clay water and aggregate stability. The application level 100% of the need of plaster, obtained by the method of Schoonover M-1, followed by a water depth correspondent to three pore volumes afforded the correction of soil sodicity (SAR < 13 mmol L-1 and ESP < 15 %). The water depth correspondent to three times the pore volumes corrected salinity of soil was used when the levels of 50 and 100 % of gypsum requirement (EC < 4,0 dS m-1). The use of increasing levels of gypsum for the correction of saline-sodic soils provided greater water infiltration rate of the soil. The level of 100 % of the gypsum requirement in lower degree of dispersion and more stability of aggregates of soils. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da aplicação de diferentes níveis de gesso, na recuperação de solos salino-sódicos e sua influência nas características físico-químicas de solos recém corrigidos pela aplicação de gesso. O experimento foi realizado em laboratório, utilizando colunas de PVC. Os tratamentos foram dispostos em delineamento em blocos casualizados com arranjo fatorial de 2 x 5 (dois solos x cinco níveis da necessidade de gesso), com cinco repetições. Os níveis utilizados foram equivalentes a 50, 100, 150, 200 e 250% da necessidade de gesso, determinada pelo método de Schoonover modificado (Schoonover M-1), incorporados aos primeiros 12,5 cm da coluna de solo. Foram avaliados nos lixiviados a condutividade elétrica (CE); os cátions solúveis e o pH. Nos solos foram determinados o sódio trocável e a percentagem de sódio trocável (PST); a CE; os cátions solúveis e a relação de adsorção de sódio (RAS) no extrato da pasta saturada; a condutividade hidráulica; a taxa de infiltração; grua de dispersão e a estabilidade de agregados. A aplicação do nível de 100% da necessidade de gesso, obtido pelo método de Schoonover M-1, seguida de uma lâmina de lixiviação correspondente a três vezes o volume de poros, proporcionou a correção da sodicidade dos solos (RAS < 13 mmolc L-1 e PST < 15%). A lâmina de lixiviação correspondente a três vezes o volume de poros corrigiu a salinidade dos solos quando foram utilizados os níveis de 50 e 100% da necessidade de gesso (CE < 4,0 dS m-1). A utilização de níveis crescentes de gesso para a correção de solos salino-sódicos proporcionaram maior taxa de infiltração de água dos solos. O nível de 100% da necessidade de gesso promoveu menor grau de dispersão e maior estabilidade de agregados dos solos estudados.

The search for solutions in stormwater management has been a constant in human history. Being a well discussed topic nowadays, public agencies seek for quick solutions in order to minimize the catastrophes caused by floods in result to rapid and disorganized urbanization. Thus, the search for solutions in stormwater management is necessary for maintaining the quality of life, the environment and especially the preservation of the hydrological cycle. Furthermore, infiltration alternatives such as bioretention, trenches and swales have been shown as feasible and well accepted options because they minimize the negative effects of urbanization seeking to restore the natural water cycle. In Brazil, there are few studies focused on design criteria, operation and service-life of these structures, which are important data for the scale of a bioretention otherwise, would be leading to an oversized, costly and underused construction. The main purpose of this study is to analyze the sizing criteria for bioretention systems proposing suggestions for its implementation in the geomorphological conditions of the Santa Maria / RS region. The research evaluates the infiltration structure built in 2010 at the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). The performance of two sizing methodologies was analyzed and the dimensions were compared to the dimensions of the structure implemented at UFSM. The methodology consists of collecting infiltration data from infiltration tests recommended by NBR 13969/97, with some modifications in order to simulate a real event, data of monitoring bioretention at UFSM from 2011 to 2013, and data obtained in the stress test applied to the structure in December 2015. From these data, Horton infiltration curves for the average conditions were adjusted and inserted into the concept of unit infiltration rate (mm.h-1.m-2).The sizing was based on the analyzed methodologies (Curve-Envelope Method and LID method), after the results were compared to the actual behavior of the real structure suggesting adjustments. The results of this study indicate that the methodologies analyzes oversize the bioretention structure. From the analysis of the built bioretention behavior history it can be concluded that despite having smaller dimensions than those obtained through other methodologies sizing, it is effective to storage the drained volume. Therefore, it is clear that the lateral area and the hydrostatic pressure are important to the functioning of the structure, but also the soil-plant relationship, with the creation of preferential paths that end up improving infiltration over the service-life. Further studies are recommended in order to incorporate these items in sizing methodologies, and monitoring of similar structures in order to determine whether the behavior presented by the bioretention is default or an exception. / A procura por alternativas de manejo de águas pluviais sempre foi uma constante na história da Humanidade. Atualmente tem gerado muitos debates, agentes públicos procuram soluções rápidas no intuito de amenizar as constantes catástrofes em decorrências das enchentes e inundações, fruto de uma urbanização acelerada e desorganizada. A busca por inovações se faz necessária para a manutenção da qualidade de vida, do meio ambiente e principalmente pela preservação do ciclo hidrológico. Alternativas de infiltração como biorretenções, trincheiras e valas de infiltração tem se mostrado como opções viáveis e de aprovação geral porque amenizam os efeitos negativos da urbanização buscando restaurar o ciclo hidrológico natural. No Brasil, ainda são poucos os estudos voltados aos critérios de dimensionamento, funcionamento e vida útil das referidas estruturas, que são dados importantes para o profissional dimensionar uma biorretenção, caso contrário, estaria levando a construção de obras superdimensionadas, onerosas e subutilizadas. O objetivo deste trabalho é analisar os critérios de técnicas de dimensionamentos para sistemas de biorretenção e propor sugestões para sua aplicação nas condições geomorfológicas da região de Santa Maria/RS. A pesquisa teve como base a estrutura de infiltração construída, em 2010, na Universidade Federal de Santa Maria. E neste estudo, buscou-se analisar o desempenho de duas metodologias de dimensionamento comparando as dimensões com a estrutura implementada na UFSM. A metodologia utilizada consistiu na coleta de dados de infiltração a partir de: ensaios de infiltração recomendados pela NBR 13969/97, com algumas modificações visando simular um evento real; de dados coletados no monitoramento da biorretenção da UFSM no período de 2011 a 2013 e dados obtidos no Teste de estresse aplicado na estrutura em dezembro de 2015. A partir desses dados, ajustou-se as curvas de infiltração de Horton para as condições médias e inseriu-se o conceito de taxa de infiltração unitária (mm.h-1.m-2). Procedeu-se ao dimensionamento através das metodologias analisadas (Método da Curva-Envelope e Método do LID), após foram analisados os resultados dos dimensionamentos com o comportamento real da estrutura construída no campus Sede da UFSM sugerindo ajustes. Com base nos resultados obtidos neste estudo, os dimensionamentos apresentaram dimensões maiores do que o existente, porém, na análise do histórico da biorretenção construída indica que ela está funcionando perfeitamente no quesito armazenamento. Assim, consta-se a importância da área lateral e da pressão hidrostática no funcionamento da estrutura, como também, a relação solo-planta, com a criação de caminhos preferencias, que acabam melhorando a infiltração ao longo da vida útil. Sendo recomendados novos estudos com o objetivo de incorporar estes itens nas metodologias de dimensionamento, e monitoramento de estruturas semelhantes afim de verificar se o comportamento aqui encontrado é o padrão ou uma exceção.

A bacia do Ribeirão do Meio é uma área com sérios problemas associados ao processo de erosão hídrica. A carta de susceptibilidade à erosão foi obtida a partir do uso combinado de um conjunto de ferramentas de trabalhos como: mapeamento geológico-geotécnico e o geoprocessamento; fundamentais para a definição das potencialidades e limitações do meio físico. Os procedimentos adotados durante o mapeamento geológico-geotécnico permitiram obter informações de caráter qualitativo e quantitativo dos materiais inconsolidados, os quais foram submetidos a um processo de análise para a sua caracterização. Dentre as técnicas de trabalho merece destaque o ensaio de infiltração in situ tanto pela qualidade e importância das informações obtidas, quanto pelo baixo custo financeiro. Os critérios estabelecidos para avaliação dos principais fatores associados ao fenômeno de erosão, foram: índice de erodibilidade, declividade do terreno, espessura dos materiais inconsolidados, textura do material, condutividade hidráulica, origem do material, presença ou não da cobertura vegetal e processo de ocupação das terras. Durante o processo de análise das informações as características hidráulicas e os índices de erodibilidade foram correlacionados a todas outras propriedades dos materiais inconsolidados, e revelaram-se fortes parâmetros de avaliação frente aos processos erosivos. Todas essas informações, foram introduzidas no sistema de tratamento de dados do geoprocessamento para a apresentação em forma de documentos cartográficos e cruzamento das informações que culminaram no reconhecimento de cinco classes susceptíveis à erosão por escoamento concentrado. / This research proposes the elaboration of the Ribeirão do Meio river\'s basin erosion susceptibility map. This area was chosen due to serious problems related to the gully erosion observed on the site. This cartographic document was obtained using tools such as the Geological-Geotechnical Mapping and Geoprocessament; essential to define the physical environment\'s potentialities and limitations. The procedures adopted during the geological-geotechnical mapping made it possible to obtain qualitative and quantitative information of the unconsolidated material, which were analyzed and characterized. The in situ infiltration test must be emphasized among the other work techniques due to its quality, low cost and importance of the obtained information. The criteria established to evaluate the main factors were: erodibility index, declivity, the unconsolidated material\'s thickness, material texture, hydraulic conductivity, the material\'s source, possible presence of vegetable covering and antropic activity process. During the information analysis process, the hydraulic characteristics and the erodibility indexes were correlated to all other properties of the unconsolidated materials, and among the parameters used to evaluate the erosive process the hydraulic characteristics and erodibility indexes provided the most consistent results. Cartographic documents and the other information were crossing culminating on the recognition of five susceptibility classes of erosion for concentrated drainage.

A bacia do Ribeirão do Meio é uma área com sérios problemas associados ao processo de erosão hídrica. A carta de susceptibilidade à erosão foi obtida a partir do uso combinado de um conjunto de ferramentas de trabalhos como: mapeamento geológico-geotécnico e o geoprocessamento; fundamentais para a definição das potencialidades e limitações do meio físico. Os procedimentos adotados durante o mapeamento geológico-geotécnico permitiram obter informações de caráter qualitativo e quantitativo dos materiais inconsolidados, os quais foram submetidos a um processo de análise para a sua caracterização. Dentre as técnicas de trabalho merece destaque o ensaio de infiltração in situ tanto pela qualidade e importância das informações obtidas, quanto pelo baixo custo financeiro. Os critérios estabelecidos para avaliação dos principais fatores associados ao fenômeno de erosão, foram: índice de erodibilidade, declividade do terreno, espessura dos materiais inconsolidados, textura do material, condutividade hidráulica, origem do material, presença ou não da cobertura vegetal e processo de ocupação das terras. Durante o processo de análise das informações as características hidráulicas e os índices de erodibilidade foram correlacionados a todas outras propriedades dos materiais inconsolidados, e revelaram-se fortes parâmetros de avaliação frente aos processos erosivos. Todas essas informações, foram introduzidas no sistema de tratamento de dados do geoprocessamento para a apresentação em forma de documentos cartográficos e cruzamento das informações que culminaram no reconhecimento de cinco classes susceptíveis à erosão por escoamento concentrado. / This research proposes the elaboration of the Ribeirão do Meio river\'s basin erosion susceptibility map. This area was chosen due to serious problems related to the gully erosion observed on the site. This cartographic document was obtained using tools such as the Geological-Geotechnical Mapping and Geoprocessament; essential to define the physical environment\'s potentialities and limitations. The procedures adopted during the geological-geotechnical mapping made it possible to obtain qualitative and quantitative information of the unconsolidated material, which were analyzed and characterized. The in situ infiltration test must be emphasized among the other work techniques due to its quality, low cost and importance of the obtained information. The criteria established to evaluate the main factors were: erodibility index, declivity, the unconsolidated material\'s thickness, material texture, hydraulic conductivity, the material\'s source, possible presence of vegetable covering and antropic activity process. During the information analysis process, the hydraulic characteristics and the erodibility indexes were correlated to all other properties of the unconsolidated materials, and among the parameters used to evaluate the erosive process the hydraulic characteristics and erodibility indexes provided the most consistent results. Cartographic documents and the other information were crossing culminating on the recognition of five susceptibility classes of erosion for concentrated drainage.

A presente pesquisa teve como objetivo principal a realização de estudos laboratoriais, de campo e numéricos, buscando viabilizar duas misturas de concreto permeável que foram utilizadas na construção de duas calçadas experimentais localizadas no campus da USP em São Paulo. Nas pistas experimentais foi realizado o acompanhamento da capacidade permeável ao longo do tempo, além da avaliação das suas respostas estruturais frente à aplicação de carregamentos dinâmicos por meio de equipamento FWD, considerando a variação do teor de umidade no interior das estruturas. Por fim, foram realizadas retroanálises com uso de diferentes softwares procurando entender qual das camadas da estrutura apresenta maior vulnerabilidade estrutural frente à presença de volumes excessivos de água. Os resultados da etapa laboratorial indicaram que há uma sensibilidade muito grande no comportamento das misturas em função do teor de aditivo superplastificante, uma vez que houve segregação severa da pasta de cimento no fundo dos corpos de prova quando esse teor ultrapassou determinado limite. Os resultados dos ensaios de taxa de infiltração em campo possibilitaram a proposição um modelo empírico para estimativa do desempenho da capacidade hidráulica para calçadas em concreto permeável executadas na região de São Paulo. Os resultados dos levantamentos deflectométricos e das retroanálises indicaram variação considerável na capacidade de suporte do conjunto base+subleito entre as calçadas, além de evidenciar considerável perda da capacidade de suporte dessas estruturas quanto submetidas à presença de elevados volumes de água no seu interior. Palavras chave: concreto permeável, calçada, pavimento, taxa de infiltração, levantamento deflectométrico, análise estrutural, retroanálise. / The main goal of this research was to carry out laboratorial, field and numerical studies with the purpose of defining two feasible pervious concrete mixtures to be used as the surface layer of two experimental sidewalks in the campus of the University of São Paulo. The permeability capacity of the sidewalks was monitored along time, as well as its structural responses in terms of deflections due to application of FWD dynamic loadings, assessing how the structural behavior was impacted by the presence of high volumes of water into the permeable structure. A backcalculation procedure was used in order to assess the elastic behavior of the structure layers, as well as find out which layer of the structure is the most vulnerable in terms of mechanical behavior under the presence of excessive volumes of water. The results in the laboratory indicates that pervious concrete mixtures are considerable sensitives to the amount of superplasticizer additive, since a severe mortar segregation was observed on the bottom of the specimens casted using some of the mixtures produced. The results of infiltration tests in field made it possible to develop an empirical model capable of estimating the hydraulic performance of pervious concrete permeable sidewalks in São Paulo region. The results of the deflection measurements and the backcalculations indicated a considerable variation on the bearing capacity of the infrastructure (base+subgrade) between the two sidewalks. In addition, it is evident the loss of bearing capacity of the structure under the presence of excessive amount of water into the sidewalk.