1. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
ESTUDOS BÁSICOS PARA PROJETOS DE
DRENAGEM
Prof. Marinaldo Ferreira Pinto
marinaldo@ufrrj.br

2. IT-130 DRENAGEM
Professor: Marinaldo Ferreira Pinto
Eng. Agrícola – UFRRJ
Mestre em irrigação e drenagem –
ESALQ/USP
Doutor em irrigação e drenagem –
ESALQ/USP
Pós-Doutorado em irrigação –
IRSTEA/FRANÇA

3. IT-130 DRENAGEM
Objetivo da disciplina
Estimular os discentes para obtenção de
conhecimentos básicos para possibilitar o
desenvolvimento de projetos de drenagem no
meio rural.
Qual o objetivo dos discentes?

4. EMENTA
Estudos básicos para projeto de drenagem
Necessidade de lixiviação em solos salinos
Hidrologia subterrânea
Classificação dos sistemas de drenagem,
esquemas de implantação, materiais
utilizados em drenagem
Drenagem superficial
Drenagem subterrânea
Projeto de drenagem

5. AVALIAÇÕES
1° avaliação – 02/10/2014
2° avaliação – 04/12/2014
Optativa – 11/12/2014

6. AVALIAÇÕES
- Prova 2a Chamada: entrar com a solicitação
na Secretaria do DE até 3 (três) dias úteis
após cessado o impedimento legal. O motivo
deve ser devidamente justificado conforme
deliberação do CEPE no 128, de 03/03/82
(Art. 8 § 2o e 4o);
- Faltas – até 25% das aulas do período;
- Revisão de prova: até 72 horas após
divulgação (Art. 15 da deliberação 128).

7. BIBLIOGRAFIA
BERNARDO, S; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C.
Manual de Irrigação.Ed. UFV: Viçosa-MG. 8ª Ed.
2008. 625 p.
CRUCIANI, D.E. A Drenagem na Agricultura. São
Paulo, Livraria Nobel, 1980. 333 p.
LUTHIN, J.N. Drenaje de tierras agrícolas. México:
Editorial LimusaWilwy SA, 1967. 684p.
MILLAR, A.A. Drenagem de Terras Agrícolas: Bases
Agronômicas. São Paulo, McGraw-Hill do Brasil,
1978. 276 p.

8. INTRODUÇÃO
 Conceito de drenagem
História
-começou a ser utilizada 3500 a.c (mesopotâmia, Egito, China)
-Império romano (vale do pó - Itália, Fens - Inglaterra)
-Idade moderna – Estados Unidos (Califórnia)
-Países baixos (1924) – dique de 29 km e 5,5 m

9. INTRODUÇÃO
Fonte: retirada da internet

10. INTRODUÇÃO
Fonte: retirada da internet

11. INTRODUÇÃO
Fonte: retirada da internet

12. INTRODUÇÃO
Drenagem natural
Drenagem artificial
Drenagem Adequada
Fonte: DAEE (2005)
Fonte: retirada da internet

13. OBJETIVOS DA DRENAGEM
AGRÍCOLA
Zonas úmidas: remover o excesso de água
Zonas áridas: remover o excesso de sais
Fonte: CRUCIANE (1997)
Fonte: CPT

14. CLASSIFICAÇÃO DA
DRENAGEM
Drenagem subterrânea
Drenagem superficial
Fonte: Bernardo, 2008
Encosta
Dreno interceptor
Várzea
Rio
Lençol freático

15. EFEITO DO EXCESSO DE ÁGUA
NAS PROPRIEDADES DO SOLO
Aeração
Redução da concentração de N no solo
- Redução da decomposição da matéria orgânica
- Redução da fixação biológica
Aumento da concentração de Fe, Mn e S no
solo
- Fe+2 e Mn+2 > 10 ppm é considerado tóxico;
- S > 2,5 ppm é considerado tóxico

16. EFEITO DO EXCESSO DE ÁGUA
NAS PROPRIEDADES DO SOLO
Estrutura
Permeabilidade
Textura
Temperatura

17. EFEITO DO EXCESSO DE ÁGUA
NAS PLANTAS
Sustentação
Síntese de hormônios e matéria orgânica
Adsorção de água

18. INDICATIVOS DA DEFICIÊNCIA DE
DRENAGEM
Lençol freático alto
Água na superfície
Água com elevada concentração de sais
Coloração das plantas verde escuro, tornando-se
amareladas
Queda de flores
Queda de produtividade

19. FATORES PARA PROJETOS DE
DRENAGEM
Precipitação
Escoamento superficial
Condutividade hidráulica
Porosidade drenável
Profundidade da camada impermeável
Profundidade do lençol freático
Lâmina de lixiviação

20. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA DA
PRECIPITAÇÃO E PERÍODO DE
RETORNO
Método de Kimbal
em que:
m:número de ordem
n: número de dados que compõe a série
T: período de retorno

21. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA DA
PRECIPITAÇÃO E PERÍODO DE RETORNO
Exemplo 1. Calcular a chuva máxima de 1 hora com período de
retorno de 5 anos (Fonte: série didática N° 18 – LEB/ESALQ)
ano
Chuva
(mm)
Chuva (mm)
ordem
decrescente
m P T
2000 50
2001 40
2002 30
2003 60
2004 80
2005 45
2006 70
2007 20
2008 10
2009 65

22. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA DA
PRECIPITAÇÃO E PERÍODO DE RETORNO
Exemplo 1. Solução
ano
Chuva
(mm)
Chuva (mm)
ordem
decrescente
m P T (anos)
2000 50 80 1 1/11 11,0
2001 40 70 2 2/11 5,5
2002 30 65 3 3/11 3,7
2003 60 60 4 4/11 2,8
2004 80 50 5 5/11 2,2
2005 45 45 6 6/11 1,8
2006 70 40 7 7/11 1,6
2007 20 30 8 8/11 1,4
2008 10 20 9 9/11 1,2
2009 65 10 10 10/11 1,1

23. EQUAÇÃO DE CHUVA INTENSA
em que:
I: intensidade de precipitação
T: período de retorno
t: duração da chuva
k, a, b e c: parâmetros de ajuste da equação

24. ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Fonte: DAEE (2005)

25. ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Método Racional (200 ha)
Método Racional modificado (15000 ha)
Em que:
Q: vazão (L s-1)
C: coeficiente de escoamento (adimensional)

26. ESCOAMENTO SUPERFICIAL

27. ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Valores de C

28. ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Exemplo 2: Para os dados apresentados abaixo calcule a vazão
de escoamento.
Local: São Paulo
Área de drenagem: 195 ha
Período de retorno: 25 anos
Tempo de concentração: 15min
Coeficiente de escoamento: 0,7
Equação de chuva intensa:
Em que:
I= intensidade média da chuva (mm h-1);
T = período de retorno (anos);
t= duração da chuva (min).

29. ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Solução do exemplo 2:

30. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO

31. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
Método de carga constante
Fonte: Rossi et al. (2007)

32. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
Método de carga constante
Fonte: Teixeira (2005)

33. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
Método de carga constante
em que:
k: condutividade hidráulica (m dia-1)
Q: vazão (m3 dia-1)
L: comprimento da amostra (cm);
h: carga de água sobre a amostra (cm)
A: área da amostra (m2)

34. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
EXEMPLO: Calcular a condutividade hidráulica, considerando os
seguintes dados:
Volume = 100 mL
Tempo de coleta = 5 minutos
Comprimento da amostra = 5 cm
Carga de água sobre a amostra = 5 cm
Área da amostra = 125 cm2

35. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
RESPOSTA:
Q = 100/5*60=1200 cm3/h
K=1200*5/(125*(5+5))=4,8 cm/h
K=4,8*24/100=1,15 m/dia

36. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
Método de carga constante
em que:
k: condutividade hidráulica (m dia-1)
Q: vazão (m3 dia-1)
L: comprimento da amostra (cm);
h: carga de água sobre a amostra (cm)
A: área da amostra (m2)

37. 4. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método de carga variável
FonFtoen: tMe:a Mrqeulelos (e2t0 a0l8. )(2004)

38. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
Método de carga variável
em que:
k: condutividade hidráulica (m dia-1)
h0: altura de água no início do teste (cm)
h1: altura de água no tempo “t (dias)” (cm)
L: comprimento da amostra (m);
a: área do tubo de alimentação (m2)
A: área da amostra (m2)

39. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
EXEMPLO: Calcular a condutividade hidráulica, considerando os
seguintes dados:
h0 = 20 cm
H1= 16 cm
Tempo entre as leituras = 5 minutos
Comprimento da amostra = 5 cm
Área da amostra = 125 cm2
Área do tubo de alimentação = 125 cm2

40. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA
DO SOLO
RESPOSTA:
k = 5*ln(20/16)/5=0,223 cm/min
k=0,223*60*24/100=3,21 m/dia

41. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço
-escavar um poço por meio de um trado
(diâmetro 8 cm)
-profundidade superior a profundidade dos
drenos
-profundidade de água deve ser de 40 a 80 cm
-aguarda-se 24 horas

42. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço
-deve ser feito na época em que a altura do
lençol freática é máxima

43. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço
Procedimento de ensaio:
1-esgota-se o poço
2-registra-se leituras da altura do lençol freática
3- calcula-se K

44. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço
Como medir a carga de água no poço?

45. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço (Equação de ERNST)
Restrições:
3<r<7 cm
20<H<200 cm
Y>20 cm

46. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço
Fonte: Mello (2008)

47. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço (Equação de ERNST)
Quando s>H/2

48. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço (Equação de ERNST)
Quando s=0

49. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Exemplo 3. calcular a condutividade hidráulica baseado nos
seguintes dados: H=60 cm, profundidade do lençol freático=70 cm e
S=0.
t (s) Distância entre superfície do
solo e a água no poço (cm) Y (cm)
0 116,1 46,1
15 114,2 44,2
30 112,5 42,5
45 111,2 41,2
60 110,2 40,2
75 109,1 39,1
90 107,5 37,5
105 105,8 35,8
120 103,5 33,5

50. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO

51. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO

52. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço com dois estratos (Equação de ERNST)
Fonte: Mello (2008)

53. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço com dois estratos (Equação de ERNST)

54. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Método do poço com dois estratos (Equação de ERNST)

55. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Exemplo: Calcular a condutividade do solo heterogêneo com as
seguintes características:
D= 80 cm

56. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Solução:

57. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO
SOLO
Solução: