O documento discute a lei de Darcy e os fatores que influenciam a permeabilidade dos solos, incluindo o coeficiente de permeabilidade, índice de vazios, temperatura e tipo de material. Explica como medir o coeficiente de permeabilidade em laboratório e no campo usando a equação de Darcy, e como este valor é afetado pela viscosidade da água.

1. Disciplina: Hidrologia parte II
Apresentação:
Professor: Dr. Lázaro J. Quintas
(PhD em agronomia)

2. LEI DE DARCY
• Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos

3. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos
• Permeabilidade dos corpos
• Propriedade dos corpos que permitem
com maior ou menor facilidade o
escoamento de fluidos através dos seus
poros (vazios).

4. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Permeabilidade dos solos
• Consiste, basicamente em medir a
velocidade de infiltração e percolação da
água em uma determinada amostra, no
momento da análise.

5. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Factores que influenciam a
permeabilidade do solo:
• a) O coeficiente de permeabilidade:
pode sofrer modificações consideráveis
em função do índice de vazios do material
e da temperatura da água do ensaio.

6. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Coeficiente de permeabilidade
• É um índice empregado para estabelecer
parâmetros de permeabilidade dos solos
(K).
• Resumidamente, é um valor que
representa a velocidade com que a água
atravessa uma amostra.

7. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Como este índice é bastante pequeno
numericamente, foi convencionado
expressar seu resultado em forma de
potenciação,
• Exemplo:
• K = 2,20 x 10-5 cm/s ou K = 1,27 x 10-7
cm/s

8. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• b) O índice de vazios (e) da amostra: é
directamente proporcional ao coeficiente
de permeabilidade, ou seja, quanto maior
for o e maior será o valor de K (Coeficiente
de Permeabilidade);
• c) A temperatura da água: é outro factor
que alterará o resultado final do valor K;

9. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Caso haja aumento de temperatura da
água, haverá a redução da viscosidade
da água e com isso, a água fluirá mais
facilmente pelos vazios da amostra,
diminuindo o tempo gasto para atravessá-
la.
• Assim, o coeficiente aumentará, ou seja,
solos ensaiados a temperaturas mais
elevadas apresentam coeficientes
maiores de permeabilidade;

10. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• d) o tipo de material analisado.
• Solos granulares, como pedregulhos e
areais, apresentam maior K.
• Solos finos siltes e argilas apresentam
menor K.

11. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Como a temperatura influencia no valor
final de K, foi convencionado que ele deve
ser convertido para uma temperatura final
de 20ºC, corrigindo-se a viscosidade da
água à temperatura do ensaio:

12. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• K20º = Kt x (Mt / M20º) Onde:
• Mt. = Viscosidade da agua a tºC normal
M20º = Viscosidade da água a 20ºC.
Kt = Coeficiente da temperatura do
ensaio.

13. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• O coeficiente de permeabilidade dos
solos, poderá ser determinado em
laboratório campo além de ser estimado
através da equação empírica.
• A Permeabilidade de Carga Constante é
calculada a través:
K = (Q x L) / ( A x t x h) Onde;

14. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• K = Coeficiente de permeabilidade da
amostra (cm³).
L = Altura da amostra (cm)
A = Área da amostra onde flúi a água.
(cm²)
h = Carga Hidráulica (cm)
t = Tempo de escoamento da água
(segundo)
• Q = A vazão da agua

15. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Lei de Darcy
• Em 1856, Darcy enunciou a Lei do
Regime de escoamento, sendo:
• A velocidade de percolação da água
dentro de um regime de escoamento
laminar é directamente proporcional ao
gradiente hidráulico.

16. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Sendo:
• V = K x i Onde;
V = Velocidade de percolação em cm/s ou
m/s
K = Constante de permeabilidade cm/s ou
m/s
i = Gradiente Hidráulico, ( i = h/l) Onde:
• l = Altura da amostra
• h = Carga Hidráulica)

17. Lei de Darcy na permeabilidade dos
solos (Cont.)
• Determinação do coeficiente de
permeabilidade
• O coeficiente de permeabilidade em solos
pedregulhos e arenosos, podem ser
estimados pela fórmula de HAZEN,
utilizando a análise granulométrica.
• K = (Def)² x 100 Onde;
def = Diâmetro efectivo do solo

18. FIM
• OBRIGADO