redes de fluxo

MOVIMENTO DE ÁGUA NOS
SOLOS
TRAÇADO DE REDES DE FLUXO

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Movimento de Água nos Solos

O estudo do fluxo de água em obras de engenharia é de grande importância: • visa quantificar a vazão que percola no maciço;
• controlar o movimento da água através do solo e proporcionar uma proteção contra os efeitos nocivos deste movimento
(liquefação em fundos de valas, erosão, piping, etc).

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FLUXO BIDIMENSIONAL
Quando o fluxo de água ocorre sempre na mesma direção, como no caso dos permeâmetros, diz-se que o fluxo é unidimensional. Sendo uniforme a areia, a direção do fluxo e o gradiente são constantes em qualquer ponto.
Nos fluxos unidirecionais (vertical ou horizontal), para calcular a vazão de percolação através de um solo aplica-se diretamente a lei de Darcy:
Q = v ×A = k × i × A
Quando as partículas de água se deslocam segundo qualquer direção, o fluxo é tridimensional. A migração de água para um poço é um exemplo de fluxo tridimensional de interesse para a engenharia.
Quando as partículas de água seguem caminhos curvos, mas contidos em planos paralelos, o fluxo é bidimensional (caso da percolação pelas fundações de uma barragem).
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PERMEABILIDADE E PERCOLAÇÃO
Linha de fluxo (ou de corrente): linha que define a trajetória ao longo da qual se desloca uma partícula de água através do meio poroso.
Linha equipotencial: linha (perpendicular às linhas de fluxo) que une pontos com igual carga hidráulica (energia).
Teorema de Bernoulli:

u

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v
H =Z+ + γ w 2g
H: carga hidráulica (m) relativa a um dado N.R.
Z: representa a cota geométrica (m) em relação a um plano horizontal de referência. 4

PERMEABILIDADE E PERCOLAÇÃO hw =

v2
2g

u

γw

altura piezométrica (m) (altura de água num tubo piezométeico)

altura cinética (m)

Como a velocidade do fluxo (percolação) nos solos é muito pequena v2 0
2g
Assim, a carga hidráulica total num determinado será:

H =Z+

u

γw

(a carga hidráulica total é