5 a AULA TEORICA CONSERVAÇÃO DO SOLO E AGUA DISCIPL LINA. Prof. Geraldo César de Oliveira I SEMESTRE/2011

Transcrição

1 5 a AULA TEORICA Controle de enxurrada em estradas rurais DISCIPL LINA CONSERVAÇÃO DO SOLO E AGUA Prof. Geraldo César de Oliveira I SEMESTRE/2011

2 EROSAO EM ESTRADAS

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5 Bacias de contenção 11/05/2011 5

6 PERDA DE AGUA EM ESTRADAS MUNICIPIO DE LAVRAS = 500 KM DE ESTRADAS RURAIS CONDIDERANDO LARGURA MEDIA DE 5 m= m 2 DE AREA EXPOSTA A PERDAS DE AGUA CONSIDERANDO PRECIPITACAO MEDIA = mm = 1,4 m CONSIDERANDO PRECIPITACAO MEDIA = mm = 1,4 m VOLUME DE AGUA PERDIDA = litros CONSIDERANDO CONSUMO DE 200 LITROS/PESSOA/DIA = PESSOAS/ANO

7 CONTROLE DA EROSÃO EM ESTRADAS RURAIS 1 1 Camalhão de terra para direcionar a água para a bacia Canal de terra para conduzir a água até a bacia (Declividade 1%) EV = 0,4518 * k * D 0,58 EH = 45,18 * k * D 0,42 Bacia de captação em semi-círculo Bacia de captação em formato circular

8 O volume da enxurrada a ser retido pela bacia, é calculado em função do espaçamento entre bacias, da largura da estrada e da precipitação diária da região em questão V = I * EH * L I = 43,95 * TR 0,14 / t 0,77 Onde I: intensidade da chuva máxima diária; TR: período de retorno em anos; t: tempo (24 h) ESPAÇAMENTO ENTRE BACIAS E O VOLUME DE ENXURRADA PARA UMA ESTRADA DE 4 METROS DE LARGURA COM 7,5% DE DECLIVIDADE, EM SOLO RESISTENTE A EROSÃO (K = 1,25) E A PRECIPITAÇÃO MÁXIMA DIÁRIA IGUAL A 126mm/24H (0,126m/24H) EM UM PERÍODO DE RETORNO DE 10 ANOS. EH = 45,18 X 1,25 X 7,5-0,42 = 24,2m VOL = 0,126m X 24,2m X 4m = 12,2m 3 ESSE SERÁ, PORTANTO, O VOLUME DE ENXURRADA QUE A BACIA DEVERÁ RETER.

9 h= (V/6,52) 1/3 r= 2,41 * h 11/05/2011 9

10 SE BACIA TERÁ DE COMPORTAR 12,2m 3 DE ENXURRADA, A PROFUNDIDADE E O RAIO DE UMA BACIA CIRCULAR SERÃO: h= (12,2/6,52) 1/3 = 1,23m r = 2,41 X 1,23m = 2,96m A CONSTRUÇÃO DA BACIA PODERÁ SER FEITA COM RETRO-ESCAVADEIRA, NOCASO DAS BACIAS CIRCULARES. A TERRA DO CORTE SERÁ EMPREGADA PARA FORMAÇÃO DO ATERRO. É RECOMENDÁVEL ADICIONAR-SE A ALTURA DO ATERRO, CERCA DE 20%, PARA COMPENSAR OABATIMENTODOMESMO.OCANALDEACESSOÀBACIADEVEAPRESENTARCERCADE1METRODELARGURA, COMDECLIVEMÁXIMODE1%NOSEULEITO,ECOMDISSIPADORESDEENERGIAPARAAENXURRADA.

11 EXEMPLO Calcular a distância entre bacias e o volume de enxurrada que chega na bacia para um trecho de estrada com 15% de declividade e largura de 4m, em área de Cambissolo. Considerar chuva máxima diária no município de Coqueiral-MG como 120 mm (0,12m). Distância= 45,18 * K * D -0,42 Distância=12,90m K= resistência do solo à erosão Latossolo K= 1,25 Argissolos K= 0,90 Cambissolos K= 0,75 Volume de enxurrada = área de contribuição * altura de chuva Volume de enxurrada = (distância entre bacia * largura estrada) * altura de chuva Volume de enxurrada = 6,19 m 3 Conclusão: construir um piscinão para comportar > 6,19 m 3 11/05/ DIMENSIONE ESTE PISCINAO!

12 Declividade (%) Curvas de resistência do solo a erosão resistência m. baixa (k = 0.75) resistência baixa (k = 0.9) resistência moderada (k = 1.1) resistência alta (k = 1.25) EH = 45,18 x k x D -0,42 No exemplo (setas), tem-se uma estrada com declividade de 7,5%, solo de resistência elevada a erosão, que leva a uma distância de 24,2m entre bacias (EH), 12,2m 3 de enxurrada (4m de largura da estrada) e uma bacia com 3m de raio e 1,24m de profundidade D Graph 3 Profundidade da bacia (m) Largura da estrada (m) 10 m Volume da enxurrada (m 3 ) Vol = EH x L x I Onde: EH = distância entre bacias (m), L = largura da estrada (m), I = chuva máxima diária (126mm para região de Lavras-MG) 9 m 8 m 7 m 6 m 5 m 4 m 3 m p = (Vol/6,52) 1/3 r = 2,41 p Para bacias circulares, com inclinação máxima do aterro igual a m Distância horizontal entre bacias (m) Raio da bacia (m)

13 11/05/

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15 11/05/

16 A CONSTRUÇÃO DA BACIA PODERÁ SER FEITA COM LÂMINAS OU PÁ CARREGADEIRAS, NO CASO DAS SEMICIRCULARES

17 TABELA. GRAMÍNEAS RECOMENDADAS PARA REVESTIMENTO DE CANAIS ESCOADOUROS E BACIAS DE CONTENÇÃO DE ENXURRADA, PARA REGIÕES COM ESTAÇÃO CHUVOSA NO VERÃO E INVERNO MODERADAMENTE SECO (BERTOLINI ET AL., 1992) NOME CIENTÍFICO BRACCHIARIA ARRECTA BRACCHIARIA DECUMBENS BRACCHIARIA HUMIDICULA BRACCHIARIA MUTICA PANICUM REPENS PASPALUM DILATATUM PASPALUM NOTATUM NOME COMUM TANNER GRASS DECUMBENS HUMIDÍCULA CAPIM ANGOLA OU CAPIM FINO GRAMA COSTELA GRAMA GORDA GRAMA BATATAIS PARA MELHOR DESENVOLVIMENTO DA VEGETAÇÃO EM BACIAS DE CONTENÇÃO E EM CANAIS ESCOADOUROS, SÃO RECOMENDADAS A CALAGEM E A ADUBAÇÃO DA ÁREA, DE ACORDO COM RESULTADOS DE ANALISE DO SOLO.

18 Bacia de contenção de enxurrada em estrada (Foto: Jose M. Lima)

19 2,4 2,2 2m 3m 4m 5m 2,0 6m Profundidade (m) 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Legenda: z = 0,5 z = 1 z = 2 Equações: p z:0,5 = Vol / (0,64 r 2 ) p z:1 = Vol / (0,74 r 2 ) p z=2 = Vol / (0,91 r 2 ) Onde: p=prof. (m) z = talude r = raio da bacia (m) Volume da bacia (m 3 ) RELAÇÃO ENTRE VOLUME E PROFUNDIDADE DE BACIAS SEMICIRCULARES, PARA DIFERENTES RAIOS DE BACIA