Avanços no desenvolvimento de equipamento para avaliação da erosão hídrica em laboratório Advances in the development of equipment for the evaluation of water erosion in the laboratory
A erosão antrópica vem se intensificando desde que o ser humano deixou de ser nômade, nos primórdios da agricultura. Vários procedimentos vêm sendo testados e utilizados para minimizar os efeitos da erosão. Nas últimas décadas, artefatos de solo-cimento, facilmente produzidos a baixo custo, têm sido utilizados para controle da erosão. O objetivo deste trabalho foi projetar, produzir e testar a resistência de blocos de solo-cimento com formato de meia-lua para aplicação no controle da erosão hídrica. Para a construção destes blocos foi projetada e confeccionada uma fôrma em chapa de aço. Foram realizados quatro traços de cimento (8%, 12%, 16% e 20%), que após homogeneização e compactação com solo e água, resultaram em blocos de 8 a 9 kg e dimensões aproximadas de 3,25 cm de espessura, 30 cm de comprimento e 26 cm de altura. Após o tempo de cura de 7 e 28 dias, os blocos foram submetidos a testes de absorção de água e resistência à compressão. Todos os blocos apresentaram comportamento satisfatório em relação à resistência ao empuxo do solo. Os blocos produzidos com 12% de cimento foram aqueles com menor custo que resistiram à compressão mínima especificada nas normas técnicas (~ 2 Mpa) e apresentaram uma absorção de água inferior a 13%. Os blocos de solo-cimento em formato de meia-lua podem ser utilizados no controle da erosão hídrica.
Several devices have been developed to assess soil losses by water erosion. However, they rarely assess the combined effects of raindrop impact and surface runoff together with vegetation cover on varying slopes. This study aimed to design and validate an equipment, on laboratory scale, to evaluate the effect of water erosion on undisturbed soil samples with and without plant cover, as well as to assess the kinetic energy of simulated rain and the resultant shear stress at varying runoff intensities. The equipment is composed of a rainfall simulator, an adjustable stand for different slopes and falling heights, and a runoff ramp for testing undisturbed soil samples measuring 15 x 20 x 40 cm (height, width, and length). In this study, the equipment simulated and evaluated the effect of precipitation and runoff on soil losses, allowing to obtain different values of the kinetic energy of precipitation and runoff. For a f low rate of 12 L min-1 and slope of 35%, the shear stress could reach up to 8 Pa. Furthermore, the equipment showed the effect of vegetation cover and slope on soil losses in different granulometric fractions (< 0.106 mm, 0.106 to 0.25 mm, 0.25 to 0.5 mm, 0.5 to 1.0 mm, 1.0 to 2.0 mm, and > 2.0 mm), revealing the potential of its use in several erosion studies on a laboratory scale.
RESUMO A erosão é a principal forma de degradação de solos em todo o mundo. No enfoque geotécnico, a erodibilidade do solo é importante na avaliação da estabilidade de taludes e encostas, sendo bastante comum sua avaliação por ensaios de laboratório. Este estudo objetivou avaliar a erodibilidade de um Neossolo Litólico Distrófico típico, arenoso, empregando o ensaio de Inderbitzen modificado, bem como verificar o efeito de blocos de contenção nas perdas de solo por erosão hídrica. Os ensaios de Inderbitzen modificados foram realizados em amostras de solo indeformadas, coletadas em formas metálicas com dimensões de 0,4 x 0,2, 0,15 m. Essas amostras receberam aplicação simultânea de água como precipitação simulada (300 mm.h-1) e como escoamento superficial (6 L.min-1). Foram avaliados os efeitos de cobertura vegetal (presença x ausência), declividade (5%, 17,5% e 35%), presença e modelo dos blocos de contenção e espaçamento entre os blocos (0,1 m, 0,2 m e 0,4 m) em ensaios inteiramente casualizados. As perdas de solo médias ficaram entre 0,03 e 2,1 g.cm-2, com erodibilidade estimada de 0,0034 g.cm-2.min-1.Pa-1. A cobertura vegetal e a declividade foram os fatores experimentais mais importantes que afetaram as perdas de solo. A utilização de linha de blocos de contenção reduziu significativamente as perdas de solo nos ensaios com cobertura vegetal e na maior declividade avaliada (35%). Nos ensaios sem cobertura vegetal as diferenças observadas com o uso de blocos de contenção não foram estatisticamente significativas.
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