UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS NO
CÁLCULO DE SISTEMAS DE DRENAGEM SUBTERRÂNEA
Paulo J. CASTANHEIRA
Mestre em Engenharia do Solo e da Água, Esc. Sup. Agrária de Castelo Branco, Quinta da Srª de Mércules, 6000 Castelo Branco,
Tel. +351272339900, mail: [email protected]
RESUMO
Vários processos analíticos têm vindo a ser utilizados na determinação do espaçamento dos
drenos de tubos com o objectivo de determinar em regime permanente o nível freático a profundidades
compatíveis com o desenvolvimento das culturas. Todavia, as limitações inerentes a esses métodos,
como dificuldades em lidar com a anisotropia da condutividade hidráulica e heterogeneidade do perfil
do solo, limitam a sua aplicação a condições particulares
Neste trabalho utiliza-se o método numérico dos elementos finitos na resolução da equação de
Richards a duas dimensões, no plano vertical, para determinação da profundidade da superfície
freática entre o dreno e a meia distância dos drenos. A solução numérica é comparada pela solução
analítica proposta por Hooghoudt. A flexibilidade dos elementos finitos, nomeadamente na fixação das
condições de fronteira tem-se apresentado como uma alternativa superior ao método já largamente
usado das diferenças finitas.
Comparam-se os resultados obtidos quanto à aderência da solução analítica com a aproximação
numérica e testa-se a conservação da massa a longo da solução numérica. Mostra-se um processo de
cálculo numérico do caudal esperado no dreno.
Verifica-se que a solução de Hooghoudt exibe valores para a profundidade da superfície freática
a meia distância dos drenos idênticos aos da solução numérica, quando a distância entre drenos é
baixa (10 a 25 m), porem à medida que a distância dos drenos aumenta e profundidade da superfície
freática diminui na meia distância dos drenos, os valores obtidos com os dois métodos começam a
divergir.
PALAVRAS-CHAVE
Drenagem subterrânea, métodos numéricos, métodos analíticos.