Determinação das propriedades hidráulicas de solos não saturados a partir de ensaios de infiltração utilizando tomografias de raios gama

Abstract

No início da década de 80, a Tomografia Computadorizada (TC) começou a ser empregada para o estudo do solo, demonstrando grande potencial para obtenção de propriedades e caracterização tridimensional do meio. O conjunto de dados gerados por este tipo de equipamento permite que sejam realizadas análises tanto qualitativa como quantitativa de diferentes fenômenos físicos e hidráulicos que ocorrem no solo. Conhecer o comportamento do solo frente a esses fenômenos, especialmente na região não saturada, tem sido objeto de estudo de diversos pesquisadores ao longo dos anos, principalmente, em virtude da redução dos custos devido à realização de estimativas cada vez mais precisas do comportamento do material. Em função desse cenário, a presente dissertação de mestrado tem por intuito apresentar uma metodologia de estudo do movimento de água na região não saturada do solo, com base no emprego do modelo analítico de Cavalcante-Zornberg para a solução da Equação de Richards. Neste trabalho, tal solução foi utilizada para modelar a infiltração de água e aferir propriedades de algumas amostras de solo, com base em resultados de ensaios de TC. Os principais resultados encontrados por esta pesquisa permitiram prever o avanço da frente de umidade dentro de colunas de solo, a curva de retenção de água, a função condutividade hidráulica não saturada, a distribuição de poros e a granulometria do material e ainda, o valor de dimensão fractal e da distribuição do teor de umidade volumétrico em uma seção a partir das imagens tomográficas do solo. Os resultados obtidos quando comparados com os resultados de ensaios tradicionais demostraram a capacidade da solução apresentada em predizer as propriedades e o comportamento hidráulico do solo ao longo do processo de infiltração, o que ratifica o grande potencial da TC para caracterização transiente de meios porosos não saturados.