Em um permeâmetro, com
de diâmetro é colocada uma amostra de solo com
de altura que é imediatamente saturada. A porosidade do solo é
. O nível d’água que estava inicialmente na parte superior do cilindro desce para a parte inferior em 60 segundos. Calcule o coeficiente de permeabilidade do solo.
.
Passo 1
O enunciado descreve um teste de infiltração num coluna de solo imediatamente saturada, com diâmetro interno
,cm e altura
,cm. A porosidade do solo é
. Mediu‐se o tempo
,s para o frente de umidade descer exatamente de cima a baixo da amostra. Queremos o coeficiente de permeabilidade
. Usaremos a relação entre a velocidade do frente de umidade, a porosidade e a lei de Darcy.
Passo 2
A velocidade média do frente de umidade
é simplesmente a razão entre a distância percorrida
e o tempo
:
Passo 3
Por definição, o fluxo volumétrico específico (velocidade de Darcy) é
onde
é o gradiente hidráulico. No caso de infiltração completa com lâmina d’água igual à altura da amostra,
, logo
.
Por outro lado, o avanço do frente de umidade satisfaz
Por outro lado, o avanço do frente de umidade satisfaz
Isolando
, obtemos
Passo 4
Substituindo
temos