Lista de Exercícios Resolvidos - Solos para Irrigação e Drenagem

3 a LISTA DE EXERCÍCIOS SOLOS PARA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM Um cubo de solo mede 10 cm x 10 cm x 10 cm tem uma massa úmida de 1460 g dos quais 260 g são água Assumindo que a densidade de água D ag é igual a 10 gcm³ e que a densidade de partículas Dp é igual a 265 gcm³ determinar umidade gravimétrica Ug umidade volumétrica Uv lâmina de água I mm densidade do solo Ds gcm³ porosidade total do solo P macroporosidade grau de saturação Gs Um solo com 80 cm de profundidade tem uma umidade gravimétrica de 013 cm³cm³ Determinar a quantidade de água que deve ser adicionada mm para trazer a umidade volumétrica do solo a 30 Um solo tem uma umidade inicial de 010 cm³cm³ Que profundidade uma chuva de 10 cm umedecerá o solo a uma umidade de 030 cm³cm³ No mesmo solo do problema anterior quanta água é necessária para umedecer o solo até a profundidade de 125 cm O que você entende por capacidade de campo ponto de murchamento permanente capacidade de campo inferior e fator de disponibilidade A umidade do solo à capacidade de campo é igual a 030 cm³cm³ Sua umidade gravimétrica inicial e sua densidade aparente variam com a profundidade e seus valores são dados pela Tabela abaixo Assumindo que a densidade da água é 10 gcm³ calcular a profundidade de penetração de uma chuva de 5 cm Incremento de profundidade cm Umidade gravimétrica gg Densidade do solo gcm³ 0 5 5 20 20 80 80 100 005 010 015 017 120 130 140 140 Que lâmina de água contém um solo até a profundidade de 180 cm se a umidade gravimétrica de todo o perfil é igual a 020 gg e a sua densidade nas camadas 0 90 cm e 90 180 cm 150 gcm³ e 130 gcm³ respectivamente Coletouse uma amostra de solo à profundidade de 60 cm com anel volumétrico de diâmetro igual a 750 cm e altura de 750 cm A massa do solo úmido foi de 560 g e após 48 horas em estufa a 105 o C sua massa permaneceu constante e igual a 458 g Qual a densidade do solo Qual sua umidade volumétrica O solo do problema anterior após 48 horas em estufa a 105 o C foi colocado em uma proveta contendo 100 cm³ de água Leuse então na proveta um volume de 269 cm³ qual a densidade de partículas do solo qual a porosidade total do solo qual a porosidade drenável do solo Coletouse uma amostra de solo com anel volumétrico de 200 cm³ e uma profundidade de 10 cm Obtevese massa do solo úmido de 332 g e massa do solo seco de 281 g Após a coleta fezse um teste de compactação do solo passando sobre ele em rolo compressor Nova amostra coletada com o mesmo anel e à mesma profundidade apresentou massa do solo úmido de 360 g e massa do solo seco de 305 g A densidade de partículas do solo é igual a 270 gcm³ Determine antes e depois da compactação densidade do solo umidade gravimétrica do solo umidade volumétrica do solo por que a umidade gravimétrica foi igual para os dois casos e a umidade volumétrica não o que aconteceu com a porosidade Um pesquisador necessita de exatamente 100 g de um solo seco e dispõe de uma amostra úmida com umidade volumétrica de 25 e densidade do solo igual a 120 gcm³ Quanto solo úmido deve pesar para obter a massa de solo seco desejada Dada uma extensão de solo de 10 ha considerada homogênea quanto à sua densidade e à umidade até os 30 cm de profundidade qual a massa de solo seco em toneladas existente na camada de 0 30 cm de profundidade A umidade gravimétrica do solo é igual a 20 e a densidade do solo é de 170 gcm³ Quantos litros de água estão retidos pela mesma camada de solo Qual o valor do potencial mátrico em centímetros de solução do ponto A no perfil de solo da Figura abaixo Dois solos A e B têm a mesma porosidade total Suas curvas características estão representadas na figura ao lado Perguntase dê razões para suas respostas que solo apresenta maior macroporosidade que solo apresenta maior microporosidade que solo retém mais água na capacidade de campo Três tensiômetros são instalados num perfil de solo homogêneo conforme mostra a figura ao lado Perguntase qual o valor do potencial matricial em A B e C qual o valor do potencial total da solução em A B e C onde a umidade é menor A B ou C entre B e C a solução está se movendo para cima ou para baixo 16 O que é curva característica da água no solo Como pode ser determinada no laboratório e no campo 17 No esquema da figura ao lado não está havendo movimento de água entre os pontos A e B Qual é o valor de H se o medidor de vácuo está lendo 03 atm observação se o medidor de vácuo for desconectado sua leitura é 0 atm 18 Qual é o valor da condutividade hidráulica do solo cmmin e mmh da coluna ao lado sendo dados A área da seção transversal do solo igual a 50 cm² V o volume de solução que passa através da coluna durante o período de tempo t igual a 10 mL intervalo de tempo t igual a 60 minutos No esquema abaixo quanto vale o fluxo se a condutividade hidráulica é igual a 050 cmh Quanto tempo min é necessário para que 15 cm³ de solução flua através da coluna de solo abaixo Dados A 100 cm² e condutividade hidráulica igual a 1 cmdia Sendo a condutividade hidráulica igual a 10 cmh e a seção transversal do solo A 100 cm² pergunta se quantas horas serão necessárias para se ter 20 cm de solução passando através da coluna abaixo A tabela abaixo apresenta os dados obtidos por meio do ensaio realizado com o extrator de Richards para uma amostra de solo coletada na área experimental do setor de hidráulica e irrigação CAVUDESC LagesSC A amostra foi coletada no dia 09012002 com anel de volume igual a 556463 cm³ e a tara do anel é 3783 g O peso do solo seco anel é igual a 11889 g Amostra Peso das amostras g Tensão cmca Saturada 10 20 40 100 300 500 1000 5000 15000 P101 14502 14291 14220 14123 14040 13980 13935 13851 13750 13664 Determine os pares de pontos tensão bar versus umidade volumétrica e plote os dados no gráfico ao lado Demonstre no gráfico os pontos correspondentes a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente destacando os respectivos valores de umidade Caso desejar tentar faça o ajuste dos dados ao modelo de Van Genuchten A expressão é dada abaixo Uv Uv r Uv o Uv r 1 Pm n m em que Uv umidade volumétrica cm³cm³ Uv r umidade volumétrica residual cm³cm³ Uv o umidade volumétrica de saturação cm³cm³ Pm potencial matricial tensão bar n e m constantes empíricas a serem determinadas Segundo os dados apresentados na tabela abaixo média anual determinar a evapotranspiração de referência ETo para todos os meses do ano utilizando o método do tanque evaporímetro classe A O coeficiente do tanque Kt pode ser determinado pela expressão dada abaixo para a condição do tanque na exposição com bordadura vegetada com raio de 10 m V 2 velocidade do vento ms D distância da bordadura m UR umidade relativa do ar Ev evaporação do tanque mmdia Kt 0108 00286 V 2 00422 Ln D 01434 Ln UR 0000631 Ln D Ln UR 2 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ev 471 430 445 251 197 114 205 213 218 473 600 493 UR 7460 7695 7692 8486 8280 9057 8264 7611 8401 8029 7449 7942 V 2 463 376 270 260 269 267 391 828 708 677 324 246 Kt ETo Utilizando os dados da evapotranspiração de referência ETo obtidos no exercício 23 determine a evapotranspiração de cultivo ETc para a cultura do milho para as diferentes fases de seu desenvolvimento considerando a data de semeadura para o dia 1 o de novembro e sabendo que a duração de seu ciclo é de 125 dias divididos em 20 dias para a fase inicial 35 dias para a fase de desenvolvimento 40 dias para a fase de maturação e 30 dias para a fase final A freqüência de irrigação estimada é de 4 dias Para a determinação do coeficiente de cultivo Kc utilize os dados apresentados no Quadro 35 da página 42 da apostila de irrigação Considerando os dados obtidos no exercício 24 determine o volume de água necessário por hectare para a irrigação da cultura do milho durante seu ciclo Considerando a curva característica da água no solo obtida no exercício 22 e a evapotranspiração da cultura de milho obtida no exercício 24 e considerando o potencial crítico de absorção de água pela cultura igual a 15 atm elabore a programação de rega para a mesma a partir dos seguintes dados levantados na área a velocidade de infiltração básica de água no solo VIB é de 0059 cmmin a vazão do aspersor a ser adotado no projeto para a pressão de 350 kPa é de 11 m³h e as combinações de espaçamento recomendadas pelo fabricante são de 12 m x 12 m 12 m x 18 m 18 m x 18 m e 18 m x 24 m a folga a ser adotada é de 1 dia a jornada de trabalho deverá ser de 8Ti a vazão disponível na fonte de captação conforme outorga é de 50 m³h e a área a ser irrigada é de 4 ha a eficiência de aplicação por aspersão para as condições locais é estimada em 70 e a eficiência de condução é igual a 80 canais Determinar lâmina líquida de irrigação mm lâmina bruta de irrigação mm freqüência de irrigação dias período de irrigação dias tempo de irrigação min e h espaçamento entre aspersores jornada de trabalho diária h vazão requerida no projeto m³s e m³h número de aspersores vazão ajustada m³h se há necessidade de represamento e caso positivo qual o volume a ser armazenado considerando 20 de perdas por percolação e evaporação durante o ciclo de irrigação caso o agricultor não desejasse fazer represamento quais opções você daria ao mesmo e quais seriam as conseqüências para a programação de rega respectivas caso você optasse pela utilização de tensiômetros para o controle da irrigação qual seria o valor da umidade volumétrica mínima que o mesmo conseguiria indicar e qual seria a freqüência de irrigação vazão requerida no projeto para a mesma folga adotada no início do projeto em relação ao item m seria necessário fazer represamento Explique sua resposta fazendo a argumentação com embasamento técnicocientífico caso você adotasse o espaçamento entre aspersores imediatamente superior ao adotado no início do projeto quais seriam as conseqüências na programação de rega Demonstre toda rotina de cálculos Elabore um resumo de 2 duas páginas com relação aos métodos de estimativa da evapotranspiração para o dimensionamento e manejo dos sistemas de irrigação Saliente a importância dos mesmos variáveis levadas em consideração e limitação de cada método Lages 10042023 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS CAV DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA DISCIPLINA DE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM I2023 Prof Olívio José Soccol Email oliviosoccoludescbr