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PublicouEmanuelle Porto Alterado mais de 10 anos atrás
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Tipos de camadas de cobertura Asfalto, Geosynthetic Clay Liners (GCL)
Coberturas resistivas Tipos de camadas de cobertura Asfalto, Geosynthetic Clay Liners (GCL) Coberturas especiais Evapotranspirativas
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2. Camadas de cobertura resistivas
- Barreira de argila com condutividade hidráulica menor que 10-5cm/s Mais escoamento superficial Evapotranspiração e armazenamento de água não são considerados Resíduos classe II (municipais)
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Resíduos classe I (perigosos)
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Compactação Porosidade diminui Curva de Compactação
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Influência da energia de compactação
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Efeito da compactação na condutividade hidráulica do solo
Efeito da compactação na estrutura do solo Ramo úmido Ramo seco Ramo úmido Ramo úmido Ramo seco Ramo seco
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Condutividade hidráulica
Solo saturado Lei de Darcy
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RESTRIÇÕES Coberturas são compactadas no ramo úmido para diminuir condutividade hidráulica, por isso: Dificuldades na construção, controle de compactação, emenda entre camadas, etc. Custo Fissuras durante ressecamento aumentam condutividade hidráulica Fluxo em condições não-saturadas controlado pela gravidade e pela sucção matricial líquido pode se mover vertical e/ou lateralmente
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A umidade favorece o alongamento das raízes que podem invadir a camada barreira. Caldwell and Reith (1993) reportam este tipo de problema num depósito de rejeitos de urânio em Shiprock, NM, USA (raízes de ‘summer cypress’ e ‘salt cedar’ na camada de solo compactado de 2 m de espessura) Camadas de solo compactado são susceptíveis à ação de animais que criam macro-poros (burrowing animals) aumentando a condutividade hidráulica da camada barreira (Pratt 2000, Bowerman and Redente 1998, Johnson and Blom 1997, Hakonson 1986).
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3. COBERTURAS EVAPOTRANSPIRATIVAS
Neste caso as coberturas funcionam como uma “esponja”que no período de chuvas absorvem e armazenam o líquido que infiltra para, durante o período de estiagem, liberar esta água retida por evapotranspiração. O solo pode ter condutividade hidráulica mais elevada As condições climáticas são importantes. Estas barreiras são mais apropriadas em climas áridos e semi-áridos
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Barreiras Evapotranspirativas Monolíticas
Coberturas ou barreiras monolíticas são feitas de uma camada única, espessa, de solo com granulometria fina e uma camada de cobertura vegetal. Solos normalmente utilizados são: siltes arenosos, siltes e siltes argilosos. Eles devem ter boa capacidade de armazenamento de água A compactação do solo deve ser feita no ramo seco da curva de compactação. Isto acarreta: Menores custos; Controle de compactação mais fácil; Menores problemas de fissuras por resecamento; Maior capacidade inicial de armazenamento de água.
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Barreiras Evapotranspirativas Capilares
A presença da camada de solo mais grosso aumenta a capacidade de armazenamento de água da camada de solo mais fino (Stormont and Morris, 1998).
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Vantagens (Stormont, 1997):
A camada acima da barreira capilar armazena mais água do que sem a barreira; Esta água adicional favorece o crescimento de espécies vegetativas, aumentando a transpiração; A camada barreira pode servir para drenagem de gases (aterros sanitários)
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Balanço Hídrico da Camada de Cobertura
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Propriedades dos solos
Fluxo em meio não-saturado Equação de Richards LEACHM (Hudson and Wagenet, 1992) UNSAT-H (Fayer and Jones, 1990) HYDRUS-2D (Simunek et al., 1996) SOILCOVER (Geo2000, 1997) Propriedades dos solos
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Capacidade de armazenamento de água (Da)
= Conteúdo de água volumétrico no estado natural – capacidade de campo Conteúdo de água volumétrico
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Capacidade de campo Capacidade de campo conteúdo de água volumétrico a partir do qual inicia a percolação vertical
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Determinação da capacidade de campo
Diretamente
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A partir da curva de retenção de água
qcc patm /3 = kPa
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Determinação da curva de retenção de água
Placa de sucção Determinação da curva de retenção de água Placa de prressão Papel filtro
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Placa de sucção Sucções até 80 kPa
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Placa de pressão
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Curvas de calibração de diferentes lotes do papel filtro Whatman #42
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Determinação da Condutividade Hidráulica de Solos Não-Saturados
Condutividade diminui acentuadamente à medida que o solo deixa de estar saturado
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Determinação da Condutividade Hidráulica de Solos Não-Saturados
Indiretamente por meio da curva de retenção de água e da condutividade hidráulica saturada No laboratório Permeâmetros especiais Determinação da Condutividade Hidráulica de Solos Não-Saturados Infiltrometros especiais No campo Permeâmetro de Guelph
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No campo - Permeâmetro de Guelph
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4. EXEMPLOS
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Zornberg, LaFountain and Caldwell (2003) – JGGE da ASCE
Projeto camada cobertura Operating Ind., Inc, (OII Superfund site) Monterey Park (LA) Precipitação média anual mm Comparações CR e CET Estudo paramétrico Projeto CET (Programa LEACHM) Cobertura Resistiva Cobertura Evapotranspirativa
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COMPARAÇÃO Cobertura ET Cobertura CR
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COMPARAÇÃO
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ESTUDO PARAMÉTRICO
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ESTUDO PARAMÉTRICO
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ESTUDO PARAMÉTRICO
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EFEITO DA IRRIGAÇÃO (PRECIPITAÇÃO)
1000 mm/ano
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Dwyer, S. F., Ph.D. Thesis, University of New Mexico, USA, 2003.
“Water balance measurements and computer simulations of landfill covers” Dwyer, S. F., Ph.D. Thesis, University of New Mexico, USA, 2003. RCRA Subtitle D Cover (Landfill 1) GCL Cover (Landfill 3) RCRA Subtitle C Cover (Landfill 2) ET Capillary Barrier (Landfill 4) Anisotropic Barrier (Landfill 5) ET Monolythic Barrier (Landfill 6)
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Barreira Anisotrópica
Tipo da Cobertura Percolação(mm/ano) Subtítulo D 1.39 GCL 0.48 Subtítulo C 0.04 Barreira Capilar 0.16 Barreira Anisotrópica Barreira ET 0.05 O experimento foi de maio/1997 a junho de 2002 Usando a infiltração (percolação) para avaliar a performance as coberturas alternativas funcionaram muito bem. A cobertura Subtítulo C foi a melhor, porém é a mais cara e difícil de ser construída. A cobertura Subtítulo D foi a pior, seguida da com GCL.
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