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Title: Estudo da curva de retenção e condutividade hidráulica estimadas pela equação de van Genuchten (1980) para diferentes tipos de solo
metadata.dc.creator: Gonçalves, Fernanda Vescovi
Keywords: Solos;Permeabilidade;Potencial matricial;Umidade;Soils, Permeability, Potential matrix, Humidity
Issue Date: 25-Oct-2012
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: GONÇALVES, Fernanda Vescovi. Estudo da curva de retenção e condutividade hidráulica estimadas pela equação de van Genuchten (1980) para diferentes tipos de solo. 2012. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2012.
Abstract: The van Genuchten (1980) equation has been widely used in the literature to represent analytically the soil water retention curve, and there are several published database tables which allow estimate the van Genuchten (1980) parameters (VG parameters) for different soils and regions. The equation enables one to derive closed-form analytical expressions for the unsaturated hydraulic conductivity function using Burdine (1953) and Mualem (1976) models. The objective of this dissertation is to study published database tables of the retention and hydraulic conductivity functions for different soils (Wosten et al.; 1999; Schaap et al., 2001; Hodnett and Tomasella, 2002; and Gerscovich and Sayão, 2002), and quantify the variation of VG parameters with the grain size distribution of these soils. The different experimental methods, the large variability of soils, and the lack of complete information of the soil properties of the investigated data, and the lack of physical meaning of VGparameters did not allow to define functions to quantify the variation of VGparameters with the grain size distribution for the investigated soils. The results suggest that there is no dependency between the VG parameters and the fine content of the investigated silty sand soils when the percentage of fines is such that it fills all large grains voids. In this case, the limited classification based only on soil texture can not be used to estimate the VG parameters. The variation of saturated hydraulic conductivity with fines content provides a useful means of assessing the existence of the dependency between the VG parameters and the soil texture. For the silty sandy soils evaluated in this study, when the fines content is higher that 30% there is no dependency between the VG parameters and the fines content. It is also observed that the soils that do not exhibit a significant difference in their saturated hydraulic conductivity values may exhibit large variations in their unsaturated hydraulic conductivity values depending on their fines content. For high suction values, the relative permeability of the soil specimens with 10% of fines content can be up to 1016 times lower than that of the soil specimens with 90% of fines content
Uma das equações mais utilizadas na literatura para representar analiticamente a curva de retenção de água no solo foi proposta por van Genuchten (1980) e, existem vários bancos de dados publicados com valores dos quatro parâmetros independentes de ajuste da equação para diferentes tipos de solos e regiões. A equação de van Genuchten (1980) possibilita a determinação de uma expressão analítica para a função de condutividade hidráulica de solos não saturados a partir dos modelos propostos por Burdine (1953) ou Mualem (1976). O objetivo deste trabalho é estudar curvas de retenção e condutividades hidráulicas publicadas na literatura para diferentes tipos de solos (Wosten et al.; 1999; Schaap et al., 2001; Hodnett e Tomasella, 2002; e Gerscovich e Sayão, 2002) e quantificar a variação dos parâmetros de van Genuchten (1980) com a distribuição granulométrica desses solos. Os diferentes métodos experimentais utilizados para determinar esses dados, a grande variabilidade de solos e regiões diferentes dos dados, a falta de informação completa das propriedades geotécnicas dos solos e a falta de significado físico dos parâmetros de van Genuchten (1980) não possibilitaram definir uma função que quantifique a variação dos parâmetros de de van Genuchten (1980) com a distribuição granulométrica para os solos analisados neste trabalho. As análises realizadas sugerem que não existe dependência entre o teor de finos/textura de solos granulares com finos e os parâmetros da equação de van Genuchten (1980) quando o percentual de finos é tal que preenche todos os vazios das partículas mais grossas. Neste caso a classificação exclusivamente por textura não pode ser usada para estimar os parâmetros de van Genuchen (1980). A variação da permeabilidade saturada com o teor de finos pode ser uma forma de indicar o valor do percentual de finos que isto acontece. Para os solos arenosos siltosos analisados este percentual de finos é aproximadamente 30%. Verifica-se que os solos que não apresentam uma diferença significativa na permeabilidade (condutividade hidráulica saturada) podem apresentar grandes variações nos valores da condutividade hidráulica não saturada dependendo do teor de finos desses solos, tal que para altos valores de sucções a permeabilidade relativa das amostras com até 10% de finos pode ser até 1016 vezes menor que a das amostras com percentual de finos superior a 90%
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6193
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