Utilizador:
Poço de água
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As fontes de água incluem nascentes superficiais e poços perfurados. No caso das nascentes superficiais, a água pode fluir diretamente para um reservatório para distribuição. Para os poços perfurados, é necessário extrair a água usando uma bomba, que a direciona para o reservatório para posterior distribuição.
ID:(144, 0)
Flua para um poço
Equação
Podemos analisar o caso estacionário, o que implica que a altura da coluna de água no solo ($h$) dividida pela densidade de fluxo ($j_s$) deve permanecer constante e, especificamente, pode assumir valores em um ponto específico representado pela altura de referência da coluna de água ($h_0$) e o fluxo em um ponto de referência ($j_{s0}$):
| $ h j_s = h_0 j_{s0} $ |
o que define o perfil da água no solo:
ID:(882, 0)
Solução de altura de fluxo em direção a um poço
Equação
A solução da equação de fluxo unidimensional em direção a um poço, onde a altura da coluna de água no solo ($h$) é calculada em função do raio a partir do centro do poço ($r$), a altura de referência da coluna de água ($h_0$) e o raio do poço ($r_0$) na borda do poço, juntamente com o comprimento característico do fluxo no solo ($s_0$), tem a seguinte forma:
| $ \displaystyle\frac{ h }{ h_0 } = \sqrt{1 + \displaystyle\frac{ 2 r_0 }{ s_0 }\ln\left(\displaystyle\frac{ r }{ r_0 }\right)} $ |
Esta solução é representada graficamente em função dos fatores adicionais $h/h_0$ e $r/r_0$ para diferentes $r_0/s_0$ da seguinte maneira:
O perfil revela que, longe do poço, a altura da coluna de água é notavelmente alta. No entanto, devido à extração de água pelo poço, essa altura começa a diminuir até alcançar a borda do poço. De forma dinâmica, a densidade de fluxo ($j_s$) determina a quantidade de água que flui em direção ao poço, enquanto a altura de referência da coluna de água ($h_0$) se ajusta gradualmente até alcançar um estado de equilíbrio. Em outras palavras, se o valor da altura de referência da coluna de água ($h_0$) for muito baixo em relação à quantidade total de água que chega ao poço, ele aumenta; e se for muito alto, diminui. Assim, a altura de referência da coluna de água ($h_0$) adquire o valor que equilibra a quantidade de água que chega com a quantidade de água extraída pelo poço.
ID:(883, 0)
Solução de densidade de fluxo em direção a um poço
Equação
A solução obtida para a altura e os parâmetros do fluxo em um ponto de referência ($j_{s0}$) e o raio a partir do centro do poço ($r$), o raio do poço ($r_0$) e o comprimento característico do fluxo no solo ($s_0$) mostra que a densidade de fluxo ($j_s$) é igual a:
| $ \displaystyle\frac{ j_s }{ j_{s0} } = \displaystyle\frac{1}{\displaystyle\frac{ r }{ r_0 }\sqrt{1 + \displaystyle\frac{ 2 r_0 }{ s_0 }\ln\left(\displaystyle\frac{r}{r_0}\right)}}$ |
Esta solução é representada graficamente em função dos fatores adicionais $j_s/j_{s0}$ e $r/r_0$ para diferentes $r_0/s_0$ da seguinte maneira:
A densidade de fluxo ($j_s$) continua aumentando à medida que nos aproximamos do canal, enquanto a altura da coluna de água no solo ($h$) diminui. Esse aumento é necessário para manter ou aumentar a velocidade do fluxo na densidade de fluxo ($j_s$).
ID:(884, 0)
Densidade de fluxo e gradiente de pressão
Equação
A densidade de fluxo ($j_s$) pode ser expressa em função da altura da coluna de água no solo ($h$) ou em termos da pressão da coluna de água ($p$) gerada pela coluna de líquido. Utilizando a definição de permeabilidade do solo ($k_s$), obtém-se a seguinte relação para a viscosidade ($\eta$) e a posição da coluna de água no solo ($x$):
| $ j_s = -\displaystyle\frac{ k_s }{ \eta }\displaystyle\frac{ dp }{ dx }$ |
ID:(885, 0)
Permeabilidade do solo
Equação
A permeabilidade do solo ($k_s$) está relacionada ao raio de um grão genérico ($r_0$), à porosidade ($f$) e à porosidade específica genérica ($q_0$) através da seguinte equação:
| $ k_s \equiv \displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}$ |
ID:(886, 0)