Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/3936
Tipo: Dissertação
Título: Estudo das características de permeabilidade dos maciços aluvionares
Autor(es)/Inventor(es): Pirá, Carla Maria de Medeiros
Orientador: Sandroni, Sandro Salvador
Resumo: O objetivo deste trabalho é a obtenção de informações sobre a hidrogeologia de depósitos aluvionares às margens dos rios, onde serão consolidadas obras civis. É sabido que os ensaios realizados in situ fornecem dados qualitativos e quantitativos mais realistas, em relação aos ensaios realizados em laboratório, não havendo necessidade de coleta de amostras e obtendo-se o coeficiente de permeabilidade analisando-se um fluxo, em geral estacionário, que é provocado no maciço que se estuda. Neste trabalho, busca-se analisar o fluxo transiente, provocado pelas variações periódicas nos níveis dos rios, que se estabelece através dos aquíferos permeáveis situados às suas margens, para a determinação do coeficiente de permeabilidade k. Desta forma, pretende-se introduzir técnicas de campo buscando a obtenção deste parâmetro de permeabilidade, de forma abrangente e econômica. A equação diferencial que rege tal fenômeno foi desenvolvida por Jacob, tomando por base um aquífero confinado por camada impermeável, semi infinito, totalmente saturado. Tais estudos foram também estendidos aos casos de aquíferos não confinados, onde a variação do nível d'água é desprezível em relação à espessura saturada e, também onde o aquífero é limitado por parede impermeável. As diversas condições de contorno e iniciais levaram a várias soluções da equação de Jacob. No desenvolvimento desse trabalho são reunidas as soluções da equação de Jacob dos autores, Ferris; Cooper e Rorabaugh; Pinder, Bredehoeft e Cooper; Mariño. São, também, apresentados os resultados de uma análise experimental utilizando o modelo analógico de Hele-Shaw, feita por David K. Todd, na qual são comparados os resultados experimentais com a solução analítica de Cooper e Rorabaugh, comprovando-se a validade da teoria aos casos de aquíferos não confinados semi infinitos ou seja, não limitados em extensão por parede impermeável. Baseado neste estudo em modelo pode-se estimar a extensão dos efeitos de uma cheia senoidal em um aquífero semi infinito. Classificando-se então, os aquíferos em limitados ou semi infinitos em função da distância da parede impermeável à margem do rio. Das soluções apresentadas as de Cooper e Rorabaugh e de Mariño podem apenas prever os níveis d'água em qualquer ponto do aquífero, conectado hidraulicamente a um rio que sofre variações definidas do nível d'água, desde que conhecidas as características de permeabilidade do aquífero. As soluções de Ferris e de Pinder, Bredehoeft e Cooper, por outro lado, permitiram o desenvolvimento de metodologias baseadas nas variações observadas, por meio de piezômetros, no nível do aquífero durante as cheias do rio. Possibilitando, então, uma estimativa mais realista do respectivo coeficiente de permeabilidade, onerando muito pouco as etapas preliminares da investigação geotécnica em várias modalidades de obras civis. As soluções de Ferris e Pinder et al são comparadas, através da simulação de um aquífero com características que contemplam as condições iniciais e de contorno de ambas as soluções. Os estudos aqui apresentados são estendidos ao caso de um depósito aluvionar brasileiro, onde foram observados os níveis do rio e do aquífero, obtendo-se o coeficiente de permeabilidade do solo local através dos métodos de Ferris e de Pinder et al. Espera-se que estes procedimentos sejam incorporados às técnicas usuais em geotecnia para determinação de características hidrogeológicas do solo. Estas serão, certamente, de grande utilidade na fase de inventário e projeto básico para obras de terra de grande porte, além de fornecer uma orientação segura para a programação de investigações geotécnicas.
Resumo : This work is concerned with the evaluation of the characteristics of permeabity of aluvionar aquifers conected to rivers. The analysis of transient flow due to periodic fluctuations of a river, the main objective of this work, is used to evaluate the permeability of an aquifer at the river's bank, with aid of simple piezometric observations. The differencial equation governing this type of transient flow was developed by Jacob, who assumed an semi infinite aquifer, completely saturated and confined by an extensive aquiclude. ln this work, Jacob's equation is extended to the case of unconfined aquifers, when the range of water table fluctuation is small. Depending on the initial and boundary conditions, different solutions may be obtained through Jacob's equation. ln this work the solutions proposed by Ferris; Cooper and Rorabaugh; Pinder, Cooper and Bredehoeft; and Marino are presented. A Brazilian aluvionar soil deposit was studied and observations of the river and aquifer's levels were made. The coefficient of permeability of the deposit was then estimated using the procedures proposed by Ferris and Pinder et al, aiming at determination of the coefficient of permeability k based on observations of the aquifer's level and river fluctuations. Both methods were compared using compatible initial and boundary conditions. It is suggested that the procedures, for determination of hydrogeological characteristics of aluvionar soils, as presented in this work, be incorporated to the conventional in situ techniques used in civil engineering.
Palavras-chave: Engenharia Civil
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Dez-1990
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/3936
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