Home » Serviços » Sedimentologia

Serviços

Sedimentologia

Sedimentologia

 

  • Estudos de transporte de sedimento em corpos hídricos;
  • Modelagem de escoamento superficial e perda de solos;
  • Estimativas de volumes de terra.

Amostragem de sedimentos em corpos hídricos

» em suspensão

A amostragem dos sedimentos em suspensão é realizada com amostradores integradores do tipo DH-49 quando a profundidade é menor que 5,5 m, e AMS-8 amostrador de saca compreensível quando as profundidades são maiores que 5,5 m. Como protocolo de coleta, é utilizado o método de amostragem por igual incremento de largura (IIL). Nesse método, a seção transversal é dividida numa série de segmentos de igual largura onde em cada vertical se obterá uma amostra de aproximadamente 400 ml, sendo que o número de verticais irá variar de acordo com a largura do rio; porém, o número mínimo é de dez verticais. Para o cálculo do tempo mínimo de trânsito, no método IIL, adota-se a mesma velocidade de trânsito para todas verticais, sendo o tempo proporcional à profundidade de cada vertical amostrada. Após a amostragem das diferentes verticais, as diversas subamostras são reunidas em uma só amostra, sendo a concentração determinada em laboratório.

Procedimento:

 

  • selecionar 10 a 20 verticais a partir das verticais onde foram avaliadas a velocidade do escoamento;
  • procurar a vertical que apresentar maior velocidade média da seção (caso seção regular) ou do produto entre velocidade média e profundidade (caso de seção irregular);
  • escolher o bico do amostrador conforme a velocidade do escoamento;
  • calcular para a vertical de maior profundidade o tempo mínimo de amostragem;
  • realizar a amostragem da vertical de maior velocidade média;
  • manter a mesma velocidade de trânsito, para a próxima, mas alterar o tempo mínimo de amostragem, utilizando uma regra de três simples ou recalculando o tempo mínimo de amostragem;
  • as subamostras obtidas podem ser combinadas em uma só amostra composta para obtenção da concentração  da curva granulométrica;
  • utilizar amostradores tipo US - DH 48, US - DH 59.


O amostrador US-DH-48 a ser empregado é construido em alumínio com o corpo de forma hidrodinâmica, tendo haste para operação a vau ou de barco, em profundidades baixas, até 2,7m para uso em coleta por integração na vertical em dois sentidos. Utiliza bico 1/4" e garrafa de 0,5L, sendo a distância do bico ao fundo do amostrador igual a 0,091m. Pode ser adaptado com um dispositivo para uso em suspensão, podendo-se trocar o bico para os diâmetros menores que 3/16" e 1/8" para amostragens em maiores profundidades com limite de 4,5m. Como é leve, só pode ser usado em condições de baixa velocidade pelo processo de integração na vertical em dois sentidos. Esse amostrador pode facilmente ser fabricado para utilizar garrafa de 1,0L permitindo amostragem até 6,0 a 7,0m, de acordo com a velocidade da corrente e o bico a ser utilizado.

O amostrador US-DH-59 é leve, fabricado em bronze, com forma hidrodinâmica, para uso em suspensão com guincho instalado no barco. Utiliza os três bicos padrões e garrafa de 0,5L, sendo a distância do bico ao fundo do amostrador igual a 0,102m. Por ser leve, só pode ser usado em condições de baixa velocidade pelo processo de integração na vertical nos dois sentidos e até 4,5m. Adaptado para garrafa de 1,0L pode coletar até 6,0 ou 7,0m.

As fotos 1 e 2 ilustram campanha de amostragem de sedimentos em suspensão utilizando um amostrador US-DH 49.

Fotos 1 e 2 – Amostragem de sedimentos em suspensão do leito

 

» do leito

A amostragem do sedimento do leito será realizada com o emprego dos equipamentos ilustrados nas fotos 3 e 4. Como protocolo de amostragem, será utilizado o procedimento adotado recomendado pelo United States Geologic Survey (USGS) que é o de Igual Incremento de Largura. Nesse procedimento, uma série de verticais são espaçadas com igual distância e em cada vertical é determinada a descarga sólida. O tempo de amostragem em cada vertical deve ser o mesmo, variando em torno de um minuto. Depois da amostragem os sedimentos deverão ser levados para o laboratório para avaliar a massa e determinar a granulometria da amostra, por peneiramento ou granulômetro.

Fotos 3 e 4 – Amostradores a serem usados para coleta de material de fundo

A determinação da descarga sólida de fundo ou arraste será determinada sempre que houver transporte no decorrer das campanhas a serem realizadas. Para tanto é empregado um amostrador Helley Smith. A foto 5 ilustra o uso deste amostrador.

Foto 5 – Coleta de sedimentos de fundo utilizando amostrador Helley Smith

 

Análise dos sedimentos

» concentração

Para análise dos sedimentos em suspensão são utilizados alternativamente os métodos de evaporação e filtração. No método de evaporação deixa-se a amostra em repouso por 24 horas, após retira-se 20ml da mesma utilizada para correção dos sólidos dissolvidos e depois retira-se o excesso de líquido isento de sedimento. Deve-se levar à estufa por algumas horas, e depois de seco o mesmo vai para o dessecador e em seguida é pesado, após realizam-se os cálculos, sendo a granulometria determinada através de pipetagem.
No método da filtragem, indicado para amostras que possuem baixa concentração, a amostra é homogeneizada no laboratório, numa etapa seguinte a solução água+sedimento é separa passando-a através de um papel de filtro, pré-pesado, de malha conhecida. Após a filtração de um volume conhecido de amostra, os filtros são secados em estufa, sendo em seguida pesados novamente e assim, através de cálculos matemáticos obtém-se a concentração.

Foto 6 - Análise de concentração de sedimentos - método da evaporação

Foto 7 - Análise de concentração de sedimentos - método da filtragem.

 

» granulométricas

O método da pipetagem é empregado para a determinação da granulometria de material fino <0,062mm. Usa-se para material em suspensão e como auxílio na determinação da granulometria de finos do resíduo da última peneira quando sobrar material >0,5. A análise por esse método utiliza pipetas de 50 ml e provetas de 1,0l, a qual são retiradas alíquotas periódicas, o tempo e altura são determinados pela lei de Stokes com base na temperatura da água e na queda de partículas de diâmetros de 0,062, 0,031, 0,016, 0,008, 0,004 e 0,002. As pipetas são enchidas de 8 a 12 segundos e então esvaziadas em um recipiente de evaporação. Daí vão para a secagem em estufa.

Foto 8 - Análise granulométrica realizada pelo método da pipetagem

O método de peneiramento, empregado alternativamente, consiste na utilização  de uma amostra com peso conhecido, a qual passa por uma série de peneiras com abertura de malha variando entre 26,67mm até 0,062mm, sendo que  material que passa pela peneira de 0,062mm é submetido à pipetagem. Após o peneiramento as frações obtidas são pesadas e então após os cálculos obtém-se a curva granulométrica.

Foto 9 - Análise granulométrica realizada pelo método do peneiramento

 


 

Veja os cases relacionados com este projeto:

Água e Solo Estudos e Projetos    -    contato@aguaesolo.com    -    WebMail
Desenvolvido por X-NEO Sites Inteligentes