Vazão de Dreno Geocomposto
Calcula a vazão de drenagem de um geocomposto drenante, q = θ·i·b, a partir da transmissividade θ (m²/s), do gradiente hidráulico i (adimensional) e da largura do dreno b (m). Esta é a aplicação prática da transmissividade: estima quanta água um geocomposto drenante (georrede entre geotêxteis, ou geotêxtil drenante) consegue conduzir em seu plano, para verificar se ele substitui adequadamente uma camada de brita ou um dreno convencional. A vazão é o produto da transmissividade (a 'condutividade' do dreno no plano, na pressão de confinamento da obra) pelo gradiente hidráulico (a inclinação da linha de carga que impulsiona o fluxo) e pela largura do dreno (a frente de drenagem). É a Lei de Darcy aplicada ao escoamento no plano do geossintético. Esse cálculo é essencial para dimensionar sistemas de drenagem com geocompostos: drenagem de gases e líquidos em aterros sanitários e mineração, drenos atrás de muros e cortinas, drenagem de coberturas verdes e estruturas enterradas, e drenos de estradas e ferrovias. Compara-se a vazão que o geocomposto fornece com a vazão de projeto (a água a ser drenada, com fator de segurança); se insuficiente, escolhe-se um geocomposto de maior transmissividade ou aumenta-se a largura. Informe a transmissividade, o gradiente hidráulico e a largura.
Resultado
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Vazão de dreno geocomposto
A vazão de drenagem de um geocomposto drenante é q = θ·i·b, a partir da transmissividade θ, do gradiente hidráulico i e da largura do dreno b. Esta é a aplicação prática da transmissividade: estima quanta água um geocomposto drenante (georrede entre geotêxteis, ou geotêxtil drenante) consegue conduzir em seu plano, para verificar se ele substitui adequadamente uma camada de brita ou um dreno convencional. A vazão é o produto da transmissividade (a 'condutividade' do dreno no plano, na pressão de confinamento da obra) pelo gradiente hidráulico (a inclinação da linha de carga que impulsiona o fluxo) e pela largura do dreno (a frente de drenagem). É a Lei de Darcy aplicada ao escoamento no plano do geossintético. Esse cálculo é essencial para dimensionar sistemas de drenagem com geocompostos: drenagem de gases e líquidos em aterros sanitários e mineração, drenos atrás de muros e cortinas, drenagem de coberturas verdes e estruturas enterradas, e drenos de estradas e ferrovias. Compara-se a vazão que o geocomposto fornece com a vazão de projeto (a água a ser drenada, com fator de segurança); se insuficiente, escolhe-se um geocomposto de maior transmissividade ou aumenta-se a largura. Informe a transmissividade, o gradiente hidráulico e a largura.
Ferramentas Relacionadas
Transmissividade de Geotêxtil
Calcula a transmissividade de um geossintético, θ = k_p·t, a partir da permeabilidade no plano k_p (m/s) e da espessura t (m); o resultado, em m²/s, é a transmissividade. A transmissividade caracteriza a capacidade do geossintético de conduzir água DENTRO do seu próprio plano (no sentido longitudinal, como um dreno laminar), e é a propriedade-chave na função de DRENAGEM. Enquanto a permissividade mede o fluxo ATRAVÉS do geotêxtil (perpendicular), a transmissividade mede o fluxo AO LONGO dele (paralelo). É a propriedade fundamental dos geocompostos drenantes e georredes — produtos com núcleo tridimensional vazado (georrede) entre geotêxteis filtrantes, usados para drenar água em substituição a camadas de brita: drenagem atrás de muros de arrimo, sob aterros sanitários (coleta de chorume e gases), em estradas, campos esportivos e jardins (drenagem subsuperficial), e em fundações. A transmissividade depende fortemente da PRESSÃO de confinamento (quanto mais comprimido, menor o espaço para a água fluir e menor θ) e do gradiente, por isso é especificada nas condições reais de carga da obra. Multiplicada pelo gradiente e pela largura, dá a vazão drenada. Informe a permeabilidade no plano e a espessura.
Permissividade de Geotêxtil
Calcula a permissividade de um geotêxtil, ψ = k_n ÷ t, a partir da permeabilidade normal ao plano k_n (m/s) e da espessura do geotêxtil t (m); o resultado, em s⁻¹, é a permissividade. A permissividade caracteriza a capacidade do geotêxtil de deixar a água passar PERPENDICULARMENTE ao seu plano (atravessando o tecido), e é a propriedade-chave nas funções de FILTRAÇÃO e DRENAGEM transversal. Define-se como permissividade (e não simplesmente permeabilidade) porque a espessura de um geotêxtil é pequena, variável e difícil de medir com precisão sob carga — então normaliza-se a permeabilidade pela espessura, obtendo uma propriedade (ψ = k/t) que pode ser medida diretamente pela vazão por unidade de área e gradiente, sem precisar conhecer a espessura. Em um filtro geotêxtil (que substitui o tradicional filtro de areia graduada em drenos, atrás de muros de arrimo, sob enrocamentos), o geotêxtil deve ser permissivo o suficiente para deixar a água passar livremente (sem represar e gerar poropressão), mas com poros pequenos o suficiente para RETER as partículas de solo (sem colmatar nem deixar o solo fugir — o critério de retenção). O equilíbrio entre permissividade e retenção é o coração do projeto de filtros geotêxteis. Informe a permeabilidade normal e a espessura.
Vazão Mássica de Sólidos (Draga)
Calcula a vazão mássica de sólidos transportados por uma draga ou mineroduto, ṁ_s = Q·C_v·ρ_s, a partir da vazão total da polpa Q (m³/s), da concentração volumétrica de sólidos C_v (fração) e da densidade dos sólidos ρ_s (kg/m³). A vazão mássica de sólidos é a MASSA de material útil transportado por unidade de tempo (kg/s, ou toneladas por hora multiplicando), e é o indicador de produção usado quando o que importa é a TONELAGEM — caso típico do transporte de minério por mineroduto (medido em t/h de minério seco) e do processamento mineral. Ela é o produto de três fatores: a vazão da polpa (capacidade da bomba), a concentração de sólidos (quão 'carregada' está a polpa) e a densidade dos sólidos (minérios de ferro, por exemplo, são muito densos, ~5000 kg/m³, então pouca concentração volumétrica já dá alta tonelagem). A vazão mássica de sólidos, integrada no tempo, dá a tonelagem total transportada, base do faturamento e do balanço de massa da operação. Otimizá-la — maximizando a tonelagem por unidade de energia de bombeamento — é o objetivo central da operação de minerodutos, que transportam centenas de milhões de toneladas de minério por ano por longas distâncias com eficiência energética muito superior à de caminhões ou trens. Informe a vazão da polpa, a concentração volumétrica e a densidade dos sólidos.
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