As soluções tradicionais de fluxo não confinado em

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As soluções tradicionais de fluxo não confinado, em que é necessário o estabelecimento da linha freática de forma empírica, são na verdade uma solução incompleta para o problema. Com a adoção de uma função de condutividade hidráulica, não é mais necessária a definição da região de fluxo abaixo da linha freática, e a determinação da linha freática se torna parte do problema. 3.3 Equações para a função de condutividade ao fluxo de ar A função de condutividade ao fluxo de ar é a relação entre a condutividade ao fluxo de ar e uma variável de estado que descreve a quantidade de ar no solo, direta ou indiretamente. A condutividade ao fluxo de ar decresce com o aumento do grau de saturação do solo, variando, portanto, de forma inversa à condutividade hidráulica. (continuação)
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Modelagem do fluxo de água e ar em solos não saturados 283 Várias relações empíricas entre a condutividade ao fluxo de ar e o grau de saturação de ar foram propostas na literatura, muitas pelos mesmos autores que investigaram a condutividade hidráulica do solo não saturado. A Tabela 4 apresenta dois importantes modelos encontrados na literatura, os quais são de fácil aplicação. Tabela 4. Modelos para a descrição da função de condutividade ao fluxo de ar. Brooks e Corey (1964) k a = k d (1 – S e ) 2 (1 – S e (2+ λ )/ λ ) Van Genuchten (1980) – Mualen (1976) k a = k d (1 – S e ) 1 / 2 (1 – S e 1 / q ) 2 q Em que: k d é a condutividade ao fluxo de ar do solo seco; S e é o grau de saturação efetivo; λ é o índice de distribuição de poros; q é um parâmetro que depende da distribuição de poros do solo e que varia de 0 a 1. 3.4 Curva característica solo-ar A curva característica solo-água já é bem conhecida e é dada pela relação entre o grau de saturação da água e sucção matricial ou conteúdo volumétrico de água e sucção matricial ou ainda umidade gravimétrica e sucção. A sucção total é a sucção matricial acrescida da sucção osmótica π, ψ = ( u a u w ) + π. A relação utilizada para descrever o grau de saturação do ar e a sucção matricial é cha- mada de curva característica solo ar. Essa curva possibilita a construção da função de perme- abilidade do ar. Sabendo que S é o grau de saturação em relação à fase água, pode-se definir S ar com sendo o grau de saturação em relação à fase ar. De forma semelhante, pode-se definir o teor de umidade volumétrica em relação à água θ e o teor de umidade volumétrica em relação à fase ar, θ ar . As equações a seguir representam a relação entre a curva característica solo-água e a curva característica solo-ar: S ar ( ψ ) = 1 – S ( ψ ) (13) θ ar = θ ( ψ ) e 1 + e (14) O grau de saturação da água e a sucção matricial é uma relação que pode ser bem re- presentada pela curva característica solo-água. Em altas sucções, acima de 1500 kPa, a sucção matricial e total podem ser consideradas como equivalentes (BA-TE et al. , 2005) .
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