trabalho de conclusão de curso agrimensura definitivo
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CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PAULA
SOUZA
ETEC CÔNEGO JOSÉ BENTO
TÉCNICO EM AGRIMENSURA
ADALTO RAMOS DE OLIVEIRA
EDUARDO CAMPOS OTÁVIO
LUIZ MARCOS MOREIRA GALVÃO
ROBSON GOMES DA SILVA
RODRIGO ALEXANDRE PEREIRA
A PLANIALTIMETRIA NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS
AGROPECUÁRIOS
JACAREÍ – SP
2012
CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PAULA
SOUZA
ETEC CÔNEGO JOSÉ BENTO
ADALTO RAMOS DE OLIVEIRA
EDUARDO CAMPOS OTÁVIO
LUIZ MARCOS MOREIRA GALVÃO
ROBSON GOMES DA SILVA
RODRIGO ALEXANDRE PEREIRA
A PLANIALTIMETRIA NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS
AGROPECUÁRIOS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à ETEC Cônego José Bento para obtenção do certificado de técnico em agrimensura. Professora orientadora: Maria Cristina Mazzocca Dourado.
JACAREÍ – SP
2012
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a Deus por nos proporcionar a vida, a saúde (mental e física) e a força
de vontade necessárias para que pudéssemos concluir este curso. Aos professores
que de uma ou de outra forma sempre nos auxiliaram. Aos nossos familiares e a
todos aqueles que fizeram parte desta jornada para que fosse possível a realização
deste trabalho. Mas eu, Robson, gostaria de agradecer em particular aos meus
grandes mestres: Arquimedes, Jesus Cristo, Nicolo Tartaglia, Johann Sebastian
Bach, Gottfried Wilhelm Leibniz, Albert Einstein, Heitor Vila-Lobos, Isaac Azimov e
Carl Sagan.
“Me tirem tudo, exceto a vontade de lutar, pois
isso é o que há de melhor em mim”.
Robson Gomes
RESUMO
A agropecuária requer cada vez mais a aplicação da planialtimetria nas diversas
atividades que exerce. A importância da planialtimetria é destacada em três etapas:
o levantamento planialtimétrico; o desenvolvimento do projeto (cálculo das curvas de
nível, declividade média ou natural, corte e aterro) e locação das obras. Para que a
planialtimetria possa ser eficiente na agropecuária é preciso saber aplicá-la
integralmente, tendo um conhecimento prévio sobre o que será projetado. O
presente trabalho traz algumas aplicações da planialtimetria no desenvolvimento de
projetos de irrigação (sulcos e inundação), na adequação de estradas rurais, divisão
de pastagem em piquetes, conservação do solo (terraceamento agrícola) e por fim
mostrará uma área levantada da ETEC Cônego José Bento para possíveis
instalações de projetos agropecuários.
Palavras–chave: planialtimetria; projetos agropecuários.
ABSTRACT
The agriculture increasingly requires the application of planialtimetry in the various
activities it performs. The importance of planialtimetry is highlighted in three steps:
planialtimetric survey, design development (calculation of contour lines, level
difference average or natural) and location of works. For the planialtimetry can be
effective in agriculture is necessary to know to apply it fully, having a prior knowledge
about what will be designed. This work presents some applications of planialtimetry
in the development of irrigation projects (furrow and flood), the adequacy of rural
roads, division of pastures into paddocks, soil conservation (agricultural terraces) and
finally shows a raised area of ETEC Cônego José Bento facilities for possible
agricultural projects.
Key–words: planialtimetry; agricultural projects.
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Infiltrômetro. ............................................................................................. 18
Figura 2 - Pomar irrigado por inundação (tabuleiros retangulares com alimentação
individual) ................................................................................................................. 19
Figura 3 - Irrigação de arroz em tabuleiros retangulares com circulação da água ... 20
Figura 4 - Tabuleiro em contorno com canal de irrigação central ............................. 21
Figura 5 - Tabuleiros em contorno alimentados individualmente. ............................. 22
Figura 6 - Topografia natural do terreno ................................................................... 23
Figura 7 - A mesma área mostrando os tabuleiros após a sistematização............... 24
Figura 8 - Mesma área sistematizada para tabuleiros em contorno ......................... 25
Figura 9 - Mesma área sistematizada para tabuleiros retangulares. ........................ 26
Figura 10 - Largura e altura dos sulcos. ................................................................... 27
Figura 11 - Relação entre espaçamento de sulcos e espaçamento real de irrigação.
................................................................................................................................. 27
Figura 12 - Exemplo de divisão de pastagem em piquetes. ..................................... 33
Figura 13 - Representação esquemática do volume e velocidade da água no
lançante (rampa). ..................................................................................................... 34
Figura 14 - Representação do seccionamento da rampa (lançante). ....................... 35
Figura 15 - (a) canal; (b) camalhão (dique). ............................................................. 35
Figura 16 - Esquema de evaporação, infiltração, retenção e condução da enxurrada.
................................................................................................................................. 36
Figura 17 - Exemplo de terraceamento agrícola. ...................................................... 36
Figura 18 - Esquema de terraço em nível. ................................................................ 37
Figura 19 - Esquema de terraço em desnível com canal escoadouro. ..................... 38
Figura 20 - Representação esquemática de terraço de base estreita ...................... 39
Figura 21 - Representação esquemática de terraço de base média ........................ 39
Figura 22 - Representação esquemática de terraço de base larga. ......................... 40
Figura 23 - Representação esquemática de um terraço em patamar mostrando a
plataforma (a) com pequeno declive no sentido do talude, e (b) talude com inclinação
variável. .................................................................................................................... 40
Figura 24 - Terraço em patamar sistematizado e com as culturas cultivadas. ......... 41
Figura 25 - Representação esquemática de terraço de irrigação. ............................ 41
Figura 26 - O perfil do canal deve ter área mínima de 1,00 m2. ............................... 46
Figura 27 - Secção triangular. .................................................................................. 47
Figura 28 - Secção retangular. ................................................................................. 47
Figura 29 - Secção trapezoidal. ................................................................................ 48
Figura 30 - Faixas de terraço e canal escoadouro no centro. ................................... 50
Figura 31 – Representação de perfil......................................................................... 57
Figura 32 - Construção muito próxima à estrada. Nesse caso esse trecho da estrada
deve ser relocado. .................................................................................................... 60
Figura 33 - Seguimento de terraço com bacia de contenção. .................................. 62
Figura 34 - Exemplo de estrada já adequada com sarjeta. ...................................... 63
Figura 35 - À esquerda da estrada exemplo de leira, dispositivo que serve como
proteção ao talude de aterro. .................................................................................... 64
Figura 36 - Exemplo da utilização do enrocamento de pedras-de-mão arrumada que
proporciona ótima proteção aos pontos de descarga de outros dispositivos............ 65
Figura 37 - Perfil transversal. .................................................................................... 66
Figura 38 - Caixas dissipadoras de energia hidráulica. ............................................ 66
Figura 39 - Levantamento de uma área da ETEC Cônego José Bento (Escola
Agrícola de Jacareí).................................................................................................. 70
Figura 40 - Exemplo da área dividida em piquetes. .................................................. 71
Figura 41 - Exemplo da área dividida em tabuleiros retangulares. ........................... 72
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Valores de "C" e "a". ................................................................................ 28
Tabela 2 - Tabela do U.S. Soil Conservation. ........................................................... 29
Tabela 3 - Período de descanso sugerido para diferentes gramíneas forrageiras. .. 31
Tabela 4 - Efeito da distância e da declividade do percurso percorrido por bovinos de
leite sobre a estimativa de produção de leite. ........................................................... 32
Tabela 5 - Espaçamentos para terraços em nível para cultura anual. ...................... 42
Tabela 6 - Espaçamentos para terraços em nível para cultura permanente. ........... 43
Tabela 7 - Espaçamentos para terraços em desnível para cultura anual. ................ 44
Tabela 8 - Espaçamentos para terraços em desnível para cultura permanente. ...... 45
Tabela 9 - Valores para as dimensões do canal. ...................................................... 46
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 12
OBJETIVO GERAL ................................................................................................... 13
OBJETIVO ESPECÍFICO ......................................................................................... 14
JUSTIFICATIVA ....................................................................................................... 15
1. DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE IRRIGAÇÃO .................................... 16
1.1 IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO ....................................................................... 16
1.2 IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO ............................................................... 16
1.3 IRRIGAÇÃO POR INUNDAÇÃO ..................................................................... 16
1.3.1 Tabuleiros Retangulares ........................................................................... 16
1.3.2 Tabuleiros em Contorno ............................................................................ 20
1.4 IRRIGAÇÃO POR SULCOS ............................................................................ 26
1.5 SUBIRRIGAÇÃO ............................................................................................. 30
2. DIVISÃO DE PASTAGEM EM PIQUETES ........................................................... 31
3. CONSERVAÇÃO DO SOLO ................................................................................ 34
3.1 TERRACEAMENTO AGRÍCOLA .................................................................... 34
3.1.1 Espaçamentos entre Terraços .................................................................. 42
3.1.2 Área do Perfil do Canal (Terraços em Nível) ............................................. 46
3.1.3 Canais Escoadouros (Terraços em Desnível) ........................................... 47
4. ADEQUAÇÃO DE ESTRADAS RURAIS .............................................................. 55
4.1 LEVANTAMENTO ........................................................................................... 55
4.2 ELABOAÇÃO DO PROJETO TÉCNICO ......................................................... 55
4.3 PLANEJAMENTO DAS OBRAS ...................................................................... 56
4.4 EXECUÇÃO DO PROJETO TÉCNICO ........................................................... 57
4.4.1 Perfil Longitudinal (Greide)........................................................................ 57
4.4.2 Perfil Transversal ...................................................................................... 58
4.4.2.1 Elementos Constituintes da Seção Transversal.................................. 58
4.5 RELOCAÇÃO DE TRAÇADOS ....................................................................... 59
4.6 GEOMETRIA DOS TRAÇADOS ..................................................................... 60
4.7 DRENAGEM .................................................................................................... 61
4.7.1 Drenagem Superficial ................................................................................ 62
4.7.1.1 Bigodes/Segmentos de Terraço.......................................................... 62
4.7.1.2 Sarjetas ............................................................................................... 63
4.7.1.3 Leiras .................................................................................................. 63
4.7.2 Dissipadores de Energia ........................................................................... 64
4.7.2.1 Enrocamento em Pedras-de-mão Arrumada ...................................... 64
4.7.2.2 Enrocamento de Pedras-de-mão Jogada ........................................... 65
4.7.2.3 Valetas de Proteção de Crista de Corte e Pé de Aterro ...................... 65
4.7.2.4 Caixas Dissipadoras de Energia Hidráulica ........................................ 66
4.7.2.5 Caixas Coletoras ................................................................................. 67
4.7.3 Drenagem Corrente .................................................................................. 67
4.7.3.1 Construção de Bueiros ....................................................................... 67
4.7.4 Drenagem Profunda .................................................................................. 67
4.7.4.1 Materiais de Enchimento .................................................................... 68
4.7.4.2 Constituição da Drenagem Profunda .................................................. 68
4.7.4.3 Tipos de Drenos Profundos ................................................................ 68
5. LEVANTAMENTO DE ÁREA ................................................................................ 70
CONCLUSÃO ........................................................................................................... 73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 74
12
INTRODUÇÃO
A planialtimetria auxilia no desenvolvimento de projetos agropecuários desde
o levantamento de áreas, locação de construções, cálculo da declividade média ou
natural para classificação de solos de acordo com as classes e subclasses de uso,
conservação do solo (terraceamento agrícola e curvas em nível), adequação e
conservação de estradas rurais, desenvolvimento de projetos de irrigação,
drenagem, divisão de pastagem em piquetes, etc. É dividida em três partes: o
levantamento planialtimétrico, o desenvolvimento do projeto e a locação das obras.
“O levantamento planialtimétrico é um documento que descreve o terreno com
exatidão e nele são anotadas as medidas planas, ângulos e diferenças de nível
(inclinação)”. (www.unifei.edu.br acessado em 02/05/2012). Portanto, o
levantamento de áreas ou descrição do terreno é o primeiro passo para o
desenvolvimento do projeto, porque com a área toda levantada pode-se dividi-la em
glebas para poder dar um destino de acordo com sua capacidade de uso. A correta
adequação da gleba à sua capacidade de uso é o fator que levará ao sucesso ou
fracasso do projeto.
O desenvolvimento do projeto é a parte em que a planialtimetria auxiliará nos
possíveis cálculos de corte e aterro, declividade média ou natural e áreas.
A locação, a bem dizer, é a parte em que a planialtimetria “estaciona” os
pontos no solo, ou seja, na prática, significa passar o projeto da planta para o
terreno.
Em vista de tudo isso, é a base para qualquer projeto agropecuário, pois
permite um melhor uso do solo a fim de torná-lo rentável e mantê-lo conservado.
O seguinte trabalho tem por finalidade dar parâmetros sobre como essa
técnica auxilia na adequação de estradas rurais, no desenvolvimento de projetos de
irrigação (mais especificamente irrigação em sulcos e inundação), divisão de
pastagem em piquetes, conservação do solo (terraceamento agrícola) e por fim foi
levantada uma área da ETEC cônego José Bento para mostrar um estudo de caso.
13
OBJETIVO GERAL
O objetivo geral é rever a literatura sobre a aplicação da planialtimetria no
desenvolvimento de projetos agropecuários. Apesar de ter enorme aplicabilidade
em inúmeras atividades agropecuárias, procurou-se apenas focar em cinco:
desenvolvimento de projetos de irrigação (inundação e sulcos), adequação de
estradas rurais, divisão de pastagem em piquetes, conservação do solo
(terraceamento agrícola) e por fim foi levantada uma área na ETEC Cônego José
Bento para mostrar na prática como a planialtimetria auxilia no desenvolvimento de
projetos agropecuários.
14
OBJETIVO ESPECÍFICO
O objetivo específico é mostrar como a área levantada na ETEC Cônego José
Bento pode servir como exemplo para o desenvolvimento de projetos agropecuários:
irrigação (inundação) e divisão de pastagem em piquetes. A técnica da conservação
do solo (terraceamento agrícola) não se aplica porque a área é plana. Com relação à
estrada a adequação seria apenas para colocação de sarjetas, porém, como o
trecho é curto não abordaremos o assunto.
15
JUSTIFICATIVA
A justificativa para este trabalho é mostrar como se dá a união de duas
técnicas milenares: a agropecuária e a agrimensura (mais especificamente a
planialtimetria). Para isso foram escolhidas algumas atividades agropecuárias para
mostrar onde a agrimensura (planialtimetria) tem maior aplicabilidade.
16
1. DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE IRRIGAÇÃO
1.1 IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
A irrigação por aspersão é um método que basicamente copia a chuva, ou
seja, o jato d’água é fracionado em um grande número de gotas que se espalham no
ar. O fracionamento do jato é obtido através da pressão de uma bomba denominada
conjunto moto-bomba que faz com que o fluxo de água passe através das
canalizações e chegue com enorme pressão até os aspersores.
Os tipos de sistemas de aspersão convencional são:
• portátil: todas as partes são móveis, inclusive o conjunto moto-bomba,
sendo mais utilizado em cultivos itinerantes (batata, tomate e outros);
• semi-portátil: conjunto moto-bomba e linha principal fixos, e linhas
laterais móveis;
• fixo: todas as partes fixas, inclusive as linhas laterais.
1.2 IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO
A irrigação por gotejamento é baseada na pequena vazão através de
gotejadores: estruturas onde há um pequeno orifício que fazem com que a água seja
liberada a intervalos regulares.
1.3 IRRIGAÇÃO POR INUNDAÇÃO
A irrigação por inundação requer a divisão do terreno em unidades limitadas
por pequenos diques, sendo cada unidade de superfície quase plana denominada
tabuleiro (retangulares ou em contorno) onde é colocada uma lâmina d’água para
infiltrar no solo.
1.3.1 Tabuleiros Retangulares
Para que os tabuleiros apresentem uma forma retangular, ainda que as
dimensões dos lados possam variar de acordo com a topografia do terreno, eles
17
devem ser sistematizados para apresentarem uma topografia uniforme, com curvas
de nível e aproximando-se do paralelismo. Primeiramente, será calculada a
declividade média. Segundo Olitta (1984):
Os tabuleiros retangulares são empregados em terrenos com declividade até 1 ou 2% desde que as dimensões do tabuleiro sejam tais que a diferença em elevação nas partes altas e baixas não exceda 6 centímetros, podendo atingir 10 centímetros (com exceção do arroz que pode atingir até 20 cm) – Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
Feito isso, é preciso calcular a área de cada tabuleiro. Nesse caso, a área
será calculada de acordo com a capacidade de infiltração da água no solo e a
vazão. Segundo Henderson (1965) para se ter um dimensionamento grosseiro para
início de projeto, a área do tabuleiro será ajustada ao tamanho da vazão de modo
que a taxa de aplicação seja igual a 10 vezes o valor da infiltração, ou seja:
onde:
Q = vazão em m3/h;
A = área em m2;
I = infiltração em m/h.
Como exemplo, considerando uma vazão disponível de 150 m3/h e o solo
tendo uma infiltração de 0,002 m/h, a área do tabuleiro não deverá exceder:
Com isso, mostra-se que a área do tabuleiro está relacionada à vazão
disponível e à infiltração da água no solo. Para calcular a infiltração da água no solo
usa-se um infiltrômetro.
18
Figura 1 – Infiltrômetro.
Fonte: hidrodinam.tripod.com/intro.htm (acessado em 06/05/2012)
Considerando-se a declividade do terreno e a diferença de elevação
permissível no tabuleiro, pode-se determinar a sua largura. Por exemplo,
considerando uma declividade de 0,5% e uma diferença de elevação de 8 cm, a
largura do tabuleiro será de:
Com o valor da área e a largura estabelecida pode-se calcular por fim o
comprimento do tabuleiro. Para isso, apenas dividi-se a área pela largura. Para
completar o projeto a área seria dividida em tabuleiros realizando um planejamento
da localização do sistema de canais de irrigação e drenagem, podendo os tabuleiros
ser alimentados individualmente ou com a água passando de um tabuleiro para
outro; calcular a vazão necessária à área total e seria adotada uma sequência de
irrigação de modo a se completar a irrigação dentro da freqüência estipulada nos
cálculos.
A planialtimetria entrará no projeto para levantar a área onde serão
estabelecidos os tabuleiros, calcular a declividade média ou natural do terreno, locar
os tabuleiros e os canais de vazão e drenagem e nivelará cada tabuleiro.
19
Figura 2 - Pomar irrigado por inundação (tabuleiros retangulares com alimentação individual)
20
Figura 3 - Irrigação de arroz em tabuleiros retangulares com circulação da água
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
1.3.2 Tabuleiros em Contorno
Segundo OLITTA (1984) os tabuleiros em contorno “são formados por um
sistema de diques seguindo a linha de contorno do terreno e diques em linha reta no
sentido transversal, para dividir a área no tamanho apropriado, geralmente maior
que os tabuleiros retangulares.”
Nesse tipo de irrigação a sistematização do terreno é bastante reduzida, pois
somente visa eliminar irregularidades excessivas do terreno. Isto constitui uma
grande vantagem em relação aos tabuleiros retangulares, pois diminui o custo de
implantação.
Segundo ainda OLITTA (1984) para se determinar a largura do tabuleiro
deve-se levar em conta a elevação permitida entre um dique e outro, que como já
citou-se anteriormente é tal que a diferença de elevação nas partes altas e baixas
não exceda 6 cm, podendo atingir 10 cm (com exceção do arroz que pode atingir até
20 cm):
21
A largura do tabuleiro será determinada pela diferença de elevação permitida entre um dique e outro. Em terrenos de declividade relativamente baixa, menor que 0,2% pode-se formar grandes compartimentos – Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
Os canais podem ser localizados de modo a possibilitar o enchimento dos tabuleiros
individualmente ou pode-se ter um canal enterrado cortando transversalmente o
terreno.
Figura 4 - Tabuleiro em contorno com canal de irrigação central
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
22
Figura 5 - Tabuleiros em contorno alimentados individualmente.
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
O terreno para construir o tabuleiro em contorno deve ter uma declividade
entre 0,1 a 1%, pois essa declividade é considerada ideal. Abaixo deste limite a
drenagem torna-se mais difícil e acima os tabuleiros ficariam muito estreitos.
23
Figura 6 - Topografia natural do terreno
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
A figura 6 mostra a topografia natural do terreno, anterior à sistematização,
com as curvas de nível locadas de 6 em 6 cm que se constituiriam no sistema de
diques caso o campo fosse utilizado como está.
A figura 7 mostra a eliminação das irregularidades mais grosseiras pela
sistematização do terreno.
24
Figura 7 - A mesma área mostrando os tabuleiros após a sistematização.
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
Porém, para se ter uma irrigação mais eficiente deve-se uniformizar os
tabuleiros, sendo os diques mais ou menos paralelos. O terreno poderia ser
sistematizado com os diques construídos seguindo as linhas principais do contorno.
25
Figura 8 - Mesma área sistematizada para tabuleiros em contorno
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
Para uma sistematização ideal os tabuleiros poderiam apresentar a mesma
forma e tamanho.
26
Figura 9 - Mesma área sistematizada para tabuleiros retangulares.
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
1.4 IRRIGAÇÃO POR SULCOS
O método de irrigação por sulcos consiste em fazer a água correr em
pequenos canais ou sulcos situados lateralmente às linhas de plantas durante um
tempo necessário para que a água se infiltre no fundo e nos lados do sulco de modo
a umedecer o solo compreendido pelo sistema radicular da cultura. Nesse tipo de
irrigação a eficiência dependerá principalmente do movimento lateral da água nos
sulcos. Adapta-se a todos os tipos de solo com boa capacidade de infiltração e baixa
erodibilidade. Apesar de funcionar melhor em terrenos quase planos, pode ser
utilizado em declividades de até 20%.
O formato em V é o mais comum, com uma profundidade média de 15 a 20
cm. A largura na parte superior fica em torno de 25 a 30 cm.
27
Figura 10 - Largura e altura dos sulcos.
Em solos de textura fina, após a irrigação inicial sedimentar e erodibilizar o solo, o
formato dos sulcos muda para a forma trapezoidal ou retangular; e em solos de
textura média e pesada o formato tende a ser parabólico.
O espaçamento dos sulcos é determinado em função das práticas culturais
quando do uso de maquinaria agrícola e do tipo de planta a ser cultivada. Deve-se
salientar que o espaçamento dos sulcos também se relaciona com o tipo de solo e a
profundidade que se deseja molhar na irrigação.
Figura 11 - Relação entre espaçamento de sulcos e espaçamento real de irrigação.
Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984).
A declividade é muito importante porque influencia no avanço da água e na
erosão do solo, e para ser aceitável para sulcos de irrigação dependerá então
principalmente da força erosiva da água, que pode ser representada pela seguinte
equação:
28
onde:
Fe = força erosiva da água em Kg/m2;
Y = peso específico da água em Kg/m3;
h = altura de água no sulco em m;
S = declividade, adimensional.
A declividade considerada ótima para a irrigação por sulcos se situa entre 0,2
a 1,5%. Para solos mais arenosos recomenda-se 0,2 a 0,5% e para solos argilosos
0,5 a 1,5%.
A vazão que um sulco pode conduzir depende do seu formato e das
características hidráulicas, sendo o avanço da água determinada pela declividade do
sulco. A seguinte equação pode determinar a vazão máxima não erosiva em relação
ao declive:
Q = vazão máxima não erosiva;
i = declividade do sulco (%);
Tabela 1 - Valores de "C" e "a".
Textura C a Muito fina 0,892 0,937
Fina 0,988 0,550 Média 0,613 0,733 Grossa 0,644 0,704
Muito Grossa 0,665 0,548 Fonte: (Bernardo – 1995).
O resultado da equação é dado em l/s (litros por segundo).
Apesar da uniformidade de aplicação da água diminuir, o comprimento dos
sulcos deve ser o maior possível. Sulcos curtos exigem um grande número de
29
canais e canalizações inviabilizando parte da área para o cultivo, e também
requerendo uma mudança freqüente do fornecimento de água de um sulco para
outro. Porém, em solos mais arenosos os sulcos são geralmente mais curtos, pois a
velocidade de infiltração é maior.
Deve-se levar em conta quando da determinação do comprimento dos sulcos
o tipo de solo (textura), a declividade média ou natural, o tipo de cultura, vazão
(vazão máxima não erosiva) e a lâmina de água a aplicar.
A seguinte tabela mostra os comprimentos e as vazões máximas não erosivas
segundo a declividade, textura e lâmina de água a aplicar para uma orientação
prévia.
Tabela 2 - Tabela do U.S. Soil Conservation.
Declividade %
Vazão máxima não
erosiva (litros/seg.)
Comprimento dos Sulcos (m) Textura
Grossa Média Fina Lâmina de água a aplicar (mm)
50 100 150 50 100 150 50 100 150 0,25 2,50 150 220 265 250 350 440 320 460 535 0,50 1,25 105 145 180 170 245 300 225 310 380 0,75 0,83 80 115 145 140 190 235 175 250 305 1,00 0,63 70 100 120 115 165 200 150 230 260 1,50 0,41 60 80 100 95 130 160 120 175 215 2,00 0,23 50 70 85 80 110 140 105 145 185 Fonte: Os Métodos de Irrigação (Antônio Fernando Lordelo Olitta – 1984)
No entanto, para uma melhor determinação do comprimento do sulco é
recomendado ensaios de campo, testando várias vazões. A este respeito
recomenda-se que o comprimento do sulco deva ser tal que a água atinja o seu final
em ¼ do tempo de irrigação.
A direção dos sulcos é determinada em função da declividade do terreno.
Porém, a condição ideal é quando o terreno foi sistematizado na declividade
recomendada para que os sulcos fiquem paralelos, retos e com o mesmo
comprimento. Os sulcos podem também ser construídos com uma direção diagonal
à declividade máxima ou com uma direção perpendicular a esta. O caso mais
comum, no entanto, é utilizar os sulcos seguindo a declividade do terreno,
resultando nos sulcos em contorno. Esta prática apresenta a vantagem de não
precisar sistematizar o terreno.
30
1.5 SUBIRRIGAÇÃO
A subirrigação consiste em elevar o lençol freático para que seja possível
permitir um fluxo de água adequado à zona radicular da planta. Normalmente, está
associada a um sistema de drenagem subsuperficial.
31
2. DIVISÃO DE PASTAGEM EM PIQUETES
Segundo BARCELLOS et all (2003) “o pastejo rotacionado consiste na
utilização de pelo menos dois piquetes submetidos a sucessivos períodos de
descanso e de ocupação”. Durante o período de ocupação há o consumo da
forrageira pelo animal. No período de descanso ocorre a rebrota da planta forrageira
pela ausência do pastejo. O intervalo de tempo resultante da somatória entre o
período de descanso e o período de ocupação representa o ciclo de pastejo.
O período de descanso varia conforme as diferentes gramíneas forrageiras:
Tabela 3 - Período de descanso sugerido para diferentes gramíneas forrageiras.
Espécie Forrageira Período de descanso
(dias) Variedades de capim-elefante (Pennisetum purpureum) 30 a 45
Cultivares de Panicum maximum (Tanzânia, Mombaça, etc) 28 a 42 Capim Andropogon (Andropogon gayanus) 25 a 30
Brachiaria brizantha cv. Marandu 28 a 42 Brachiaria decumbens 28 a 42 Brachiaria humidicola 20 a 30
Cultivares de Cynodon spp. (Tifton 85, Coast-cross, etc) 25 a 35 Capim Pojuca (Paspalum atratum) 20 a 30
Fonte: embrapa.br (acessado em 12/05/2012).
O período de ocupação terá como parâmetro a taxa de lotação animal (1
Unidade Animal = 450 kg ocupa em média 90 m2 por dia) que são inversamente
proporcionais, ou seja, quanto maior a taxa de lotação menor deverá ser o período
de ocupação. Para efeito de exemplo, pode-se citar a seguinte situação:
• n° de U.A. = 100;
• período de descanso = 38 dias (média da Brachiaria decumbens).
• período de ocupação = 3 dias.
Para o cálculo do número de piquetes usa-se a seguinte fórmula:
32
Substituindo, tem-se:
Para definir a área de cada piquete recomenda-se o uso da seguinte fórmula:
Para o caso em questão:
Então cada piquete terá 2,7 ha.
Para definir o comprimento do corredor deve-se ter em mente que a distância
da área de lazer até o último piquete não deve ultrapassar 500 metros e quanto
maior o declive maior a perda de produção para o caso do gado leiteiro. No caso do
gado de corte não há estudos sobre o assunto. A seguinte tabela mostra os valores
das distâncias e as respectivas perdas de produção:
Tabela 4 - Efeito da distância e da declividade do percurso percorrido por bovinos de leite sobre a estimativa de produção de leite.
Declividade % Distância Percorrida Pelos Animais
500 m 1000 m 2000 m
Produção de Leite (kg/vaca/dia) 5% 21.4 20,9 19,7 10% 21,2 20,5 18,9 20% 20,8 19,7 17,3
Fonte: Manejo Intensivo de Pastagens (Artur Chinelato de Camargo e André Luiz Monteiro Novo, 2009).
A largura do corredor não deve ser inferior a 2 metros, pois isso prejudicaria o
deslocamento dos animais. A dimensão da área de lazer deve levar em conta onde
foi instalada: se, por exemplo, for instalada no centro do sistema pode-se usar o
valor médio de 30 m2 por animal; caso tenha sido instalada nas extremidades ou ao
lado do sistema, ficando, portanto, mais distante dos piquetes, a relação deverá ser
33
de 50 m2 por animal. Essa diferença é resultado do fato de que quando a área de
descanso fica mais longe os animais tendem a frequentá-la em lotes maiores.
Figura 12 – Exemplo de divisão de pastagem em piquetes.
Fonte: Cortesia do Professor Antônio Almeida Duarte (Escola agrícola de Jacareí – 2012).
34
3. CONSERVAÇÃO DO SOLO
3.1 TERRACEAMENTO AGRÍCOLA
A conservação do solo começa quando se reduz a erosão hídrica. A erosão
hídrica é resultado da velocidade aliada ao volume, ou seja, em enxurradas quanto
mais rápida for a velocidade da água maior será a sua força erosiva.
Figura 13 - Representação esquemática do volume e velocidade da água no lançante (rampa).
Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
O Terraceamento agrícola consiste na operação de construir terraços, ou
seja, é uma prática mecânica de controle à erosão que se constitui no
seccionamento do lançante (rampa). Por exemplo, em uma rampa de 120 metros de
comprimento quando a água corre livremente vai se avolumando e ganhando
velocidade até a enxurrada tornar-se erosiva. O terraceamento consiste justamente
em seccionar a rampa em rampas menores impedindo, assim, que a água se
avolume e ganhe velocidade.
35
Figura 14 - Representação do seccionamento da rampa (lançante).
Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
O terraço é composto de um camalhão (dique) que é “um monte de terra” e
um canal de infiltração ou canal escoadouro.
Figura 15 - (a) canal; (b) camalhão (dique).
Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti - 1987).
A seguinte figura ilustra como ocorre a retenção e condução disciplinada das
águas da chuva através dos terraços:
36
Figura 16 – Esquema de evaporação, infiltração, retenção e condução da enxurrada.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
Figura 17 – Exemplo de terraceamento agrícola.
Fonte: Arquivo pessoal.
O terraço controla a erosão porque diminui a velocidade da enxurrada
fazendo com que a água se infiltre no solo (terraço em nível) ou fazendo com que
seja drenada em um canal para fora da gleba (terraço em desnível).
37
Figura 18 - Esquema de terraço em nível.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
O terraço em nível ou terraço de infiltração tem a função de reter o deflúvio
superficial para posterior infiltração da água no perfil do solo. Portanto, é
recomendado para solos que possuam boa permeabilidade, possibilitando uma
rápida infiltração das águas até as camadas mais profundas.
38
Figura 19 - Esquema de terraço em desnível com canal escoadouro.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1991).
O terraço em desnível é indicado para solos com permeabilidade moderada
ou lenta no seu perfil impossibilitando uma infiltração com intensidade adequada das
águas das chuvas. Portanto, esse tipo de terraço sempre terá um canal escoadouro
que terá a finalidade de conduzir disciplinadamente as águas da chuva que
excederem a capacidade de infiltração do solo.
Dependendo do tipo de solo e a topografia, os terraços podem ser de base
estreita, média e larga.
Os terraços de base estreita são construídos em uma faixa de movimentação
de terra de até 3 metros de largura e não devem ser construídos em áreas com
declividades inferiores a 15 – 16%.
39
Figura 20 - Representação esquemática de terraço de base estreita
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
Os terraços de base média são construídos em uma faixa de movimentação
de terra com largura variando entre 3 e 6 metros e a declividade não pode exceder
10 – 12%.
Figura 21 - Representação esquemática de terraço de base média
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
Os terraços de base larga são construídos numa faixa de movimentação de
terra com largura entre 6 e 12 metros e a declividade não deve ultrapassar 6 – 8%.
Esse tipo de terraço constitui a solução definitiva e ideal para o controle da erosão.
40
Figura 22 - Representação esquemática de terraço de base larga.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
Para terrenos com declividade maior que 18% são utilizados os terraços em
patamar.
Figura 23 - Representação esquemática de um terraço em patamar mostrando a plataforma (a) com pequeno declive no sentido do talude, e (b) talude com inclinação variável.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
41
Figura 24 - Terraço em patamar sistematizado e com as culturas cultivadas.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
Uma variação do terraço em patamar é o terraço de irrigação que difere do da
figura 22 por ter a plataforma em nível limitada por um pequeno cordão de terra
onde é plantada a cultura com irrigação por inundação.
Figura 25 - Representação esquemática de terraço de irrigação.
Fonte: Terraceamento Agrícola (Francisco Lombardi Neto et all – 1989).
42
3.1.1 Espaçamentos entre Terraços
A distância entre um terraço e outro varia com o tipo de solo, declividade e o
tipo de cultura. As seguintes tabelas mostram os espaçamentos para terraços em
nível e em desnível para culturas anuais e perenes:
Tabela 5 - Espaçamentos para terraços em nível para cultura anual.
Declividade Tipos de solo
Declividade Argiloso Médio Arenoso
% E.V. E.H. E.V. E.H. E.V. E.H. %
1 0,27 26,60 0,26 26,00 0,25 25,40 1 2 0,53 26,60 0,52 26,00 0,51 25,40 2 3 0,80 26,60 0,78 26,00 0,76 25,40 3 4 0,86 21,60 0,84 21,00 0,82 20,40 4 5 0,93 18,70 0,90 18,00 0,87 17,40 5 6 1,00 16,60 0,96 16,00 0,93 15,40 6 7 1,06 15,20 1,02 14,60 0,98 14,00 7 8 1,13 14,10 1,08 13,50 1,03 12,90 8 9 1,20 13,30 1,14 12,70 1,09 12,10 9
10 1,27 12,70 1,20 12,00 1,14 11,40 10 11 1,33 12,10 1,26 11,40 1,20 10,90 11 12 1,40 11,60 1,32 11,00 1,25 10,40 12 13 1,46 11,30 1,38 10,60 1,31 10,10 13 14 1,53 10,90 1,44 10,30 1,36 9,70 14 15 1,60 10,70 1,50 10,00 1,42 9,40 15 16 1,66 10,40 1,56 9,70 1,47 9,20 16 17 1,73 10,20 1,62 9,50 1,53 9,00 17 18 1,80 10,00 1,68 9,30 1,58 8,80 18 19 1,87 9,80 1,74 9,10 1,63 8,60 19 20 1,93 9,70 1,80 9,00 1,69 8,40 20 21 2,00 9,50 1,86 8,80 1,74 8,30 21 22 2,06 9,40 1,92 8,70 1,80 8,20 22 23 2,13 9,30 1,98 8,60 1,85 8,10 23 24 2,20 9,20 2,04 8,50 1,91 8,00 24 25 2,26 9,10 2,10 8,40 1,96 7,90 25 26 2,33 9,00 2,16 8,30 2,02 7,80 26 27 2,40 8,90 2,22 8,20 2,07 7,70 27 28 2,47 8,80 2,28 8,15 2,13 7,60 28 29 2,53 8,70 2,34 8,10 2,18 7,50 29 30 2,60 8,60 2,40 8,00 2,23 7,40 30
Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
43
Espaçamentos para culturas permanentes:
Tabela 6 – Espaçamentos para terraços em nível para cultura permanente.
Declividade Tipos de solo
Declividade Argiloso Médio Arenoso
% E.V. E.H. E.V. E.H. E.V. E.H. %
1 0,32 32,00 0,30 30,00 0,28 28,50 1 2 0,64 32,00 0,60 30,00 0,57 28,50 2 3 0,96 32,00 0,90 30,00 0,85 28,50 3 4 1,08 27,00 1,00 25,00 0,94 23,60 4 5 1,20 24,00 1,90 22,00 1,03 20,50 5 6 1,32 22,00 1,20 20,00 1,11 18,60 6 7 1,44 20,60 1,30 18,60 1,20 17,10 7 8 1,56 19,50 1,40 17,50 1,28 16,00 8 9 1,68 18,70 1,50 16,70 1,37 15,20 9
10 1,80 18,00 1,60 16,00 1,45 14,60 10 11 1,92 17,40 1,70 15,40 1,54 14,00 11 12 2,04 17,00 1,80 15,00 1,63 13,60 12 13 2,16 16,60 1,90 14,60 1,71 13,20 13 14 2,28 16,30 2,00 14,30 1,80 12,80 14 15 2,40 16,00 2,10 14,00 1,88 12,60 15 16 2,52 15,70 2,20 13,70 1,97 12,30 16 17 2,64 15,50 2,30 13,50 2,05 12,10 17 18 2,76 15,30 2,40 13,30 2,14 11,90 18 19 2,88 15,20 2,50 13,20 2,23 11,70 19 20 3,00 15,00 2,60 13,00 2,31 11,60 20 21 3,12 14,80 2,70 12,85 2,40 11,40 21 22 3,24 14,70 2,80 12,70 2,48 11,30 22 23 3,36 14,60 2,90 12,60 2,57 11,20 23 24 3,48 14,50 3,00 12,50 2,65 11,10 24 25 3,60 14,40 3,10 12,40 2,74 11,00 25 26 3,72 14,30 3,20 12,30 2,83 10,90 26 27 3,84 14,20 3,30 12,20 2,91 10,80 27 28 3,96 14,10 3,40 12,10 3,00 10,70 28 29 4,08 14,05 3,50 12,05 3,08 10,60 29 30 4,20 14,00 3,60 12,00 3,17 10,55 30
Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
44
Espaçamentos para culturas anuais para terraços em desnível:
Tabela 7 - Espaçamentos para terraços em desnível para cultura anual.
Declividade Tipos de solo
Declividade Argiloso Médio Arenoso
% E.V. E.H. E.V. E.H. E.V. E.H. %
1 0,28 28,50 0,27 27,50 0,27 26,60 1 2 0,57 28,50 0,55 27,50 0,53 26,60 2 3 0,85 28,50 0,82 27,50 0,80 26,60 3 4 0,94 23,60 0,90 22,50 0,86 21,60 4 5 1,03 20,50 0,97 19,50 0,93 18,70 5 6 1,11 18,60 1,05 17,50 1,00 16,60 6 7 1,20 17,10 1,12 16,10 1,06 15,20 7 8 1,28 16,00 1,20 15,00 1,13 14,10 8 9 1,37 15,20 1,27 14,20 1,20 13,30 9
10 1,45 14,60 1,35 13,50 1,27 12,70 10 11 1,54 14,00 1,42 12,90 1,33 12,10 11 12 1,63 13,60 1,50 12,50 1,40 11,60 12 13 1,71 13,20 1,57 12,10 1,46 11,30 13 14 1,80 12,80 1,65 11,80 1,53 10,90 14 15 1,88 12,60 1,72 11,50 1,60 10,70 15 16 1,97 12,30 1,80 11,20 1,66 10,40 16 17 2,05 12,10 1,87 11,00 1,73 10,20 17 18 2,14 11,90 1,95 10,80 1,80 10,00 18 19 2,23 11,70 2,02 10,60 1,87 9,80 19 20 2,31 11,60 2,10 10,50 1,93 9,70 20 21 2,40 11,40 2,17 10,30 2,00 9,50 21 22 2,48 11,30 2,25 10,20 2,06 9,40 22 23 2,57 11,20 2,32 10,10 2,13 9,30 23 24 2,65 11,10 2,40 10,00 2,20 9,20 24 25 2,74 11,00 2,47 9,90 2,26 9,10 25 26 2,83 10,90 2,55 9,80 2,33 9,00 26 27 2,91 10,80 2,62 9,70 2,40 8,90 27 28 3,00 10,70 2,70 9,60 2,47 8,80 28 29 3,08 10,60 2,77 9,55 2,53 8,70 29 30 3,17 10,55 2,85 9,50 2,60 8,60 30
Fonte: Práticas de Controle à erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
45
Espaçamentos para culturas permanentes para terraços em desnível:
Tabela 8 - Espaçamentos para terraços em desnível para cultura permanente.
Declividade Tipos de solo
Declividade Argiloso Médio Arenoso
% E.V. E.H. E.V. E.H. E.V. E.H. %
1 0,4 40,00 0,35 35,00 0,32 32,00 1 2 0,80 40,00 0,70 35,00 0,64 32,00 2 3 1,20 40,00 1,05 35,00 0,96 32,00 3 4 1,40 34,90 1,20 30,00 1,08 27,00 4 5 1,60 32,00 1,35 27,00 1,20 24,00 5 6 1,80 30,00 1,50 25,00 1,32 22,00 6 7 2,00 28,50 1,65 23,60 1,44 20,60 7 8 2,20 27,50 1,80 22,50 1,56 19,50 8 9 2,40 26,70 1,95 21,70 1,68 18,70 9
10 2,60 26,00 2,10 21,00 1,80 18,00 10 11 2,80 25,40 2,25 20,40 1,92 17,40 11 12 3,00 25,00 2,40 20,00 2,04 17,00 12 13 3,20 24,60 2,55 19,60 2,16 16,60 13 14 3,40 24,30 2,70 19,30 2,28 16,30 14 15 3,60 24,00 2,85 19,00 2,40 16,00 15 16 3,80 23,70 3,00 18,70 2,52 15,70 16 17 4,00 23,50 3,15 18,50 2,64 15,50 17 18 4,20 23,30 3,30 18,30 2,76 15,30 18 19 4,40 23,10 3,45 18,20 2,88 15,20 19 20 4,60 23,00 3,60 18,00 3,00 15,00 20 21 4,80 22,80 3,75 17,80 3,12 14,80 21 22 5,00 22,70 3,90 17,70 3,24 14,70 22 23 5,20 22,60 4,05 17,60 3,36 14,60 23 24 5,40 22,50 4,20 17,50 3,48 14,50 24 25 5,60 22,40 4,35 17,40 3,60 14,40 25 26 5,80 22,30 4,50 17,30 3,72 14,30 26 27 6,00 22,20 4,65 17,20 3,84 14,20 27 28 6,20 22,10 4,80 17,15 3,96 14,10 28 29 6,40 22,05 4,95 17,10 4,08 14,05 29 30 6,60 22,00 5,10 17,00 4,20 14,00 30
Fonte: Práticas de Controle à erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
46
3.1.2 Área do Perfil do Canal (Terraços em Nível)
O perfil do canal deve ter 1 m2 no mínimo.
Figura 26 - O perfil do canal deve ter área mínima de 1,00 m2.
Fonte: Práticas de Controle à erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
Para calcular a área da secção (perfil do canal) usa-se a fórmula para cálculo
da área do triângulo:
A seguinte tabela mostra os valores para as dimensões do canal:
Tabela 9 - Valores para as dimensões do canal.
Secção do canal
Declividade do terreno
(%)
Dimensões do Canal
Largura do Camalhão
(m)
Largura total do terraço
(m) B H
1,00 m2
1 a 3 5,00 0,40 5,00 a 7,00 10,00 a 12,00 4,00 0,50 4,00 a 6,00 8,00 a 10,00 3,00 0,70 3,00 a 4,00 6,00 a 7,00
4 a 7 4,00 0,50 4,00 a 6,00 8,00 a 10,00 3,00 0,70 3,00 a 4,00 6,00 a 7,00 2,00 1,00 2,00 a 3,00 4,00 a 5,00
8 a 10 3,00 0,70 3,00 a 4,00 6,00 a 7,00 2,00 1,00 2,00 a 3,00 4,00 a 5,00
+ de 10 2,00 1,00 2,00 a 3,00 4,00 a 5,00 Fonte: Práticas de Controle à Erosão (Paulo Anestar Galeti – 1987).
47
3.1.3 Canais Escoadouros (Terraços em Desnível)
Os terraços em desnível exigem locais para o escoamento da água que deve
ser retirada sem provocar erosão. Para isso deve ser escoada a velocidades
menores que 2 metros por segundo. Para essa finalidade usa-se canais
escoadouros. Segundo GALETI (1984) os canais escoadouros “devem ser
cuidadosamente dimensionados, corretamente localizados, devidamente vegetados
e possuindo, quando houver necessidade, dissipadores de energia”.
Os canais escoadouros podem ter forma ou secção:
• triangular;
• retangular;
• trapezoidal.
Figura 27 – Secção triangular.
Figura 28 – Secção retangular.
48
Figura 29 – Secção trapezoidal.
O canal deve ser bastante largo (B) e raso (h). Deve-se manter uma relação
B/h em torno de 40/1, por exemplo, B = 8 metros e h = 0,20 metros.
Para se dimensionar um canal escoadouro deve-se ter as seguintes
informações:
• cultura a ser instalada ou existente na área;
• intensidade da chuva em milímetro por hora. É a intensidade máxima
esperada e para a qual se dimensiona o canal. É representada por I;
• declividade do canal (i);
• coeficiente de enxurrada (C);
• coeficiente de rugosidade do canal (n);
• velocidade máxima permitida sem que haja erosão (V).
As fórmulas para dimensionar o canal são:
onde:
Q = vazão em m3/seg. É o volume de água a ser escoado;
C = coeficiente de enxurrada;
I = intensidade da chuva em mm/h ou em m3/h;
A = área de captação em m2;
T = tempo em segundos (3600).
49
onde:
V = velocidade máxima permitida, considerando solo (principalmente textura)
e vegetação do canal. Varia de 1 a 2 m/seg;
R = raio hidráulico. O raio hidráulico é o quociente entre a área molhada e o
perímetro molhado;
i = declividade em m/m do canal;
n = coeficiente de rugosidade.
onde:
V = velocidade máxima permitida (velocidade da água no canal dada em
m/seg);
S = superfície, área ou secção em m2;
Q = volume de água a ser escoada em m3/seg.
Área da secção para canais retangulares:
Área da secção para canais triangulares:
Área da secção para canais trapezoidais:
onde:
S = secção em m2;
h = altura ou profundidade do canal em m;
B = base ou largura do canal;
b = base menor do canal com forma trapezoidal.
Para exemplo de cálculo do canal suponha-se a seguinte situação:
• solo arenoso;
• cultura anual (milho, arroz, soja);
50
• intensidade máxima de chuva esperada (I) = 50 mm/h;
• coeficiente de enxurrada (C) = 0,72
• coeficiente de rugosidade (n) para canal vegetado = 0,045
• declividade média do canal (i) = 8% = 0,08 m/m;
• velocidade máxima permitida (V) para canais vegetados = 1,5 m/seg;
• comprimento do terraço (600 m) pela largura da faixa (20 m) (A1);
• 3600 segundos (T);
• secção triangular.
Primeiramente, deve-se calcular a vazão para cada faixa de terraço (Q1, Q2,
Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8):
Figura 30 - Faixas de terraço e canal escoadouro no centro.
51
Como nesse exemplo os terraços têm o mesmo comprimento (600 m) e a
mesma largura (20 m), então A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8. Portanto, C, I e T
são constantes:
À medida que as águas descem vão se somando. Por isso, o canal
escoadouro deverá ter secção que permita o escoamento de 0,12 m3/seg na
primeira faixa de terraço e, já em baixo, na 8º, 0,96 m3/seg.
Feito isso, deve-se calcular a secção:
Como já se conhecem as vazões e a velocidade máxima permitida (V = 1,5
m/seg), basta substituir na fórmula:
52
A altura (h) recomendada é de 0,20 metros. Então, ter-se-ão os seguintes os
valores para B:
53
Para provar que os resultados dos cálculos estão dentro do esperado, usa-se
a fórmula:
Como não tem-se o valor de R, usa-se a seguinte fórmula para calculá-lo:
Para cada base (B) e altura (h), o valor de R deverá ser o mesmo. Calculado
o valor de R, deve-se calcular o valor de V para verificar se está dentro do limite do
exemplo (1,5 m/seg):
54
Pelo resultado, verifica-se que o valor de V calculado está dentro do limite
estabelecido.
Portanto, o canal escoadouro terá altura (h) de 0,20 m e as seguintes bases
(B):
55
4. ADEQUAÇÃO DE ESTRADAS RURAIS
É um conjunto de práticas que visam à recuperação, conservação e
manutenção dos leitos naturais das estradas, integrando-as com a zona rural de
forma que atuem em harmonia, através do manejo integrado das águas do solo.
Consiste em evitar a erosão do solo e garantir a preservação dos recursos naturais,
possibilitando o acesso seguro às propriedades nas mais adversas condições
climáticas, o escoamento da produção e o acesso da população das áreas agrícolas
aos serviços básicos promovendo a integração social.
4.1 LEVANTAMENTO
Para análise do trecho a ser adequado é necessário o levantamento
planialtimétrico da estrada e do entorno. Com o levantamento obtém-se as
condições do relevo, serve de base para estudos e através dele podemos identificar
vários problemas existentes na estrada e no entorno permitindo-se assim aplicar a
tecnologia de intervenção mais viável. O levantamento deve conter a declividade das
rampas, dos barrancos laterais, largura da estrada, destaque dos acidentes naturais,
pontes, bueiros e construções na faixa de domínio.
Além do levantamento planialtimétrico, podem ser utilizadas como apoio
imagens de satélite e fotos aéreas. Deve-se buscar informações com pessoas que
conheçam bem a região, também deve ser levantada a documentação dos imóveis
nas áreas contíguas, tipo de exploração, litologia e pedologia (textura, estrutura,
permeabilidade, tipo de perfil etc.) e litígio entre vizinhos.
De posse dessas informações elabora-se o memorial descritivo.
4.2 ELABORAÇÃO DO PROJETO TÉCNICO
Na elaboração do projeto técnico de estradas rurais as tecnologias aplicadas
podem ser divididas em dois tipos: tecnologias convencionais e tecnologias
alternativas. Na tecnologia convencional enquadram-se estradas situadas em
regiões planas ou com declividades pouco acentuadas, onde, os índices de
permeabilidade sejam bons, as propriedades do entorno utilizam práticas de
conservação do solo e estejam ocupadas com culturas anuais ou pastagem. Nessas
56
condições podem ser adotadas práticas baseadas na movimentação e compactação
do solo.
Tecnologias alternativas são empregadas onde não é viável o uso de técnicas
convencionais como, por exemplo, afloramento de rochas com frequência, ou em
estradas localizadas em meia encosta onde podem existir taludes de corte
suscetíveis de instabilidade. Nesses casos os trabalhos de adequação estão
restritos a pequenas intervenções priorizando inicialmente os dispositivos de
drenagem, por ser a declividade um fator diretamente ligado a erosão. Entre as
atividades enquadradas estão: a manutenção do greide nas mesmas condições
planialtimétricas levantadas, pequenas mudanças no traçado, execução de
pequenos cortes e aterros em pontos específicos, revestimento da pista em pontos
onde as rampas possuam mais de 8% de declividade, elaboração de mecanismos
ligados a contenção, condução e redução da velocidade das águas como caixas
dissipadoras de energia hidráulica, terraços de escoamento entre outros.
Entre as obras mais comuns estão a correção do greide, realocação de
trechos críticos, construção de caixas de retenção, quebra de barranco (“bota
dentro”), sinalização de segurança, revestimento primário e obras complementares
(bueiros e pontes).
4.3 PLANEJAMENTO DAS OBRAS
De posse das informações sobre as condições atuais da estrada, serão
analisadas quais técnicas que melhor se aplicam em cada trecho, máquinas,
materiais e mão de obra a serem utilizados. Essa etapa trata basicamente de
cálculos como: volume de terra movimentada, lombadas, declividade das rampas,
distância de transporte dos materiais, terraços laterais de escoamento e de
retenção, altura de cortes de barrancos, custo por hora da mão de obra e dos
equipamentos a serem empregados na execução das atividades.
Dependendo da estrada em alguns casos devem ser projetadas “obras
complementares”, pois sem elas a durabilidade da estrada estará seriamente
comprometida.
57
4.4 EXECUÇÃO DO PROJETO TÉCNICO
Elaborado e aprovado o projeto técnico, a próxima etapa é a execução dos
trabalhos. Alguns fatores devem ser levados em consideração como: clima (época
de estiagem), disponibilidade de equipamentos, acompanhamento do técnico
orientando e supervisionando a execução dos trabalhos para que o resultado em
campo esteja em conformidade com o projeto técnico.
4.4.1 Perfil Longitudinal (Greide)
O perfil Longitudinal das estradas deve ser ajustado ao relevo para melhor
integração com a paisagem. Devem ser evitadas rampas com declividade superior a
15% por exigir que os veículos de carga trabalhem no limite e por aumentar os
custos com a manutenção. Em áreas montanhosas a inclinação longitudinal em
curvas com raio inferior a 25 m não pode ser superior a 6%, sem exceções.
Figura 31 – Representação de perfil.
Fonte: Cortesia da professora Maria Cristina Mazzocca Dourado (Escola Agrícola de Jacareí).
58
4.4.2 Perfil Transversal
A largura da pista de rolamento depende de sua importância para o tráfego e
da largura dos veículos padrões adotados no projeto, as estradas só devem ser
construídas com duas faixas de tráfego se houver tráfego intenso no sentido
contrário. A largura da estrada deve ser dimensionada de forma que permita o
encontro e a ultrapassagem de veículos mesmo em velocidades reduzidas.
Só serão aceitas faixas adicionais para refúgio lateral nos casos de falta de
espaço. Cada uma das faixas adicionais deve ser projetada numa largura que
permita os encontros dos veículos transitando em velocidades reduzidas, essa
largura varia de 0,75 a 1,25 metros.
Em áreas montanhosas onde a implantação de faixas adicionais resultaria em
grandes processos de escavação, pode ser dispensado o seu uso se forem
implantadas sarjetas dimensionadas de forma que permitam a trafegabilidade sobre
as mesmas situações emergenciais.
4.4.2.1 Elementos Constituintes da Seção Transversal
• Acostamento: espaço adjacente à faixa de tráfego destinado à parada
emergencial de veículos e trânsito esporádico;
• Crista de corte: ponto limite da conformação dos taludes de corte;
• Eixo da estrada: é a linha que representa geometricamente a estrada,
projetada em um plano horizontal; em uma seção transversal, o eixo se
resume a um determinado ponto;
• Faixa intermediária: é o espaço existente entre as trilhas de rodas;
• Faixa de tráfego (ou faixa de rolamento): é o espaço dimensionado e
destinado à passagem de um veículo por vez;
• Off-sets: são linhas paralelas colocadas a uma distância fixa convencionada.
Servem geralmente para referenciar posição fixa correspondente às cristas de
corte ou pés de aterros; facilitam a relocação da marcação no caso das
estacas serem arrancadas pelas máquinas nos processos de corte ou aterro;
• Pé de aterro: ponto limite da saia de aterro;
• Plataforma: seção da estrada compreendida entre os bordos externos dos
acostamentos, acrescida da sarjeta e larguras adicionais;
59
• Pista de rolamento: é o espaço correspondente ao conjunto de faixas de
tráfego contiguas;
• Rampa de corte: superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da
conformação de uma seção de corte. A interseção dessa superfície com a
plataforma é denominada pé de corte;
• Saia de aterro: superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da
conformação de uma seção de aterro. Sua interseção com o terreno natural
denomina-se pé de aterro, e a interseção com a plataforma é denominada
crista de aterro;
• Sarjeta: dispositivo de drenagem superficial;
• Trilhas de roda: são as partes da faixa de tráfego cujas larguras são ajustadas
para as dimensões de roda ou eixo dos veículos do projeto;
• Valeta de proteção de crista de corte: dispositivo de drenagem superficial.
4.5 RELOCAÇÃO DE TRAÇADOS
Por essa prática causar danos ao meio ambiente recomenda-se adequar as
estradas rurais ao longo do seu leito original conservando ao máximo o seu traçado.
Seu uso é indicado em casos como: o solo é extremamente suscetível a erosão,
quando o custo de adequação do leito da estrada for maior que o custo para
desenvolvê-la em outro traçado, o novo traçado for de fácil execução, de menor
custo de manutenção e de interesse dos produtores rurais diretamente beneficiados
com a estrada ou existência de construções muito próximas à estrada.
60
Figura 32 - Construção muito próxima à estrada. Nesse caso esse trecho da estrada deve ser relocado.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
Em casos de relocação de traçado o leito antigo que foi abandonado deve ser
recuperado para o sistema produtivo e/ou para preservação do meio ambiente.
Dois fatores devem ser considerados na elaboração de novos traçados:
• os novos traçados devem ser desenvolvidos o mais próximo possível dos
divisores de água, para diminuir os danos causados pelas chuvas;
• sempre que possível os greides devem ser mantidos próximo das áreas
marginais.
4.6 GEOMETRIA DOS TRAÇADOS
No aspecto geométrico as curvas devem se desenvolver em tangentes e
curvas circulares, não sendo necessárias curvas de transição.
Os raios das curvas são ajustados de acordo com as condições do terreno,
comprimento médio dos veículos e velocidade de deslocamento no trecho. Os raios
mínimos só podem ser utilizados se através de meios razoáveis não for possível
introduzir raios maiores no traçado ou quando as condições de relevo assim o exigir.
Segundo Demarchi et all (2003) como diretriz recomenda-se um raio mínimo
de 30 metros, podendo em casos excepcionais como o de retorno serem utilizados
raios de até 15 metros ou 10 metros. Entre duas curvas reversas deve ser inserida
uma tangente intermediária de 15 metros para que se consiga na área de giro da
61
plataforma um deslocamento seguro de veículos, podendo a mesma ser dispensada
somente nos casos de falta de espaço. Os arcos circulares de mesmo sentido
devem ser conduzidos imediatamente sem reta intermediária para que seja evitada
uma reta curta e visualmente confusa.
É necessário que haja visibilidade suficiente. Para isso a distância visual de
parada o (DVP) deve estar presente em toda a estrada em ambos os sentidos de
tráfego. Essa distância permite ao motorista parar o veículo de modo seguro em
casos de obstáculos inesperados na pista, sendo essa distância composta pelo
trajeto desde o tempo de reação até o ponto final de frenagem.
4.7 DRENAGEM
São classificadas de forma geral em três grandes áreas: drenagem
superficial, drenagem corrente e drenagem profunda.
As obras de drenagem são tão importantes quanto o tratamento primário da
pista de rolamento; uma estrada revestida, porém sem sistema de drenagem
adequado estará seriamente comprometida com a ocorrência de chuvas.
Os princípios adotados para orientar o desenvolvimento de sistemas de
drenagem nas estradas rurais levam em consideração fatores climatológicos,
topográficos, geológicos e o tipo de solo, pois o grau de suscetibilidade à erosão das
áreas atingidas pelo traçado da estrada determina quais dispositivos serão adotados
levando em conta a eficiência e o custo para implantação.
As águas conduzidas de forma inadequada afetam a capacidade de uso da
via. Quando a água permanecer na pista sob a ação do tráfego surgirão depressões
e trilhamentos. Caso a água não seja conduzida para fora do seu leito poderá
ocorrer erosões e rompimentos dos bordos da estrada.
De forma geral pode-se resumir os princípios básicos mais importantes a
serem adotados visando obtenção de uma boa drenagem:
• desenvolvendo o traçado quando possível nos divisores de água;
• conduzindo com segurança as águas que invadam a plataforma;
• remover toda água sem danificar a estrada ou sua estrutura, o mais
rápido e seguidamente possível;
• reduzir a velocidade e a distância que a água deve percorrer;
62
• quando o volume de água exceder a capacidade de condução da
sarjeta devem ser implantadas drenagens transversais;
• evitar a construção de estradas em áreas úmidas, instáveis e com
rampas acentuadas;
• remover a água subterrânea quando necessário;
• manter o máximo da vegetação nos cortes e aterros e áreas sensíveis
a processos erosivos;
• prevenir impactos negativos no entorno da plataforma preservando o
meio ambiente.
4.7.1 Drenagem Superficial
Esses dispositivos atuam conduzindo as águas superficiais até os locais de
drenagem natural, devendo estar integrados com as práticas conservacionistas das
propriedades agrícolas do entorno.
4.7.1.1 Bigodes/Segmentos de Terraço
São dispositivos responsáveis pela condução ou armazenamento das águas
da sarjeta até talvegues naturais ou artificiais, evitando assim que a água
permaneça na estrada, dando um destino adequado, preservando de maneira geral
o meio ambiente.
Figura 33 - Seguimento de terraço com bacia de contenção.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
63
4.7.1.2 Sarjetas
As sarjetas são pequenas valetas laterais executadas ao longo dos bordos da
plataforma onde se apresentam em seção de corte. Sua função é captar as águas
superficiais da pista de rolamento, e conduzir a um talvegue natural ou artificial,
seguimentos de terraço, caixa de captação e bueiro.
Figura 34 - Exemplo de estrada já adequada com sarjeta.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
4.7.1.3 Leiras
São dispositivos destinados a condução das águas superficiais da plataforma
a outros dispositivos de drenagem superficial. São implantados na linha superior do
corpo dos aterros. Podem ser executados com material oriundo do corpo dos
aterros, cascalho ou fragmentos de pedras.
A ausência desse dispositivo resulta em um intenso processo erosivo ao
longo da pista de rolamento, o que comprometeria seriamente a estabilidade da
estrada.
64
Figura 35 - À esquerda da estrada exemplo de leira, dispositivo que serve como proteção ao talude de aterro.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
4.7.2 Dissipadores de Energia
As águas superficiais que escoam pela plataforma são captadas pelas guias e
destinadas aos pontos de descarga. As águas devem ser dispensadas para fora da
plataforma pela quantidade adequada desses pontos, para que não haja
concentração de fluxo na sarjeta e para evitar também que se desenvolvam
velocidades excessivas das enxurradas.
Porém, em trechos onde ocorre seção transversal mista (corte e aterro) ou
encaixada (corte de ambos os lados) a tarefa de deságue é bastante dificultada se
as rampas forem muito longas e de declividade acentuada.
Torna-se necessário proteger a sarjeta dos efeitos erosivos decorrentes
dessa situação, empregando dispositivos chamados dissipadores de energia. Seu
objetivo principal é reduzir a velocidade de escoamento das águas minimizando
assim os impactos. São pequenas barreiras onde seu espaçamento é de acordo
com a declividade do greide. São constituídas de pedras-de-mão, seixos, elevação
do solo com proteção vegetal, etc.
4.7.2.1 Enrocamento em Pedras-de-mão Arrumada
É empregado na proteção de outros dispositivos de drenagem superficial e
corrente como, por exemplo, nos bueiros (entrada e saída), segmentos de terraços,
leiras e sarjetas.
65
Figura 36 - Exemplo da utilização do enrocamento de pedras-de-mão arrumada que proporciona ótima proteção aos pontos de descarga de outros dispositivos.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
4.7.2.2 Enrocamento de Pedras-de-mão Jogada
Esse método é utilizado como o de pedra-de-mão arrumada. A diferença está
na impossibilidade das pedras serem transportadas à mão por possuírem diâmetro
de até 1 metro, e também por suportar maior volume de água corrente. É utilizado
em pé de aterro, saídas de bueiros, etc.
4.7.2.3 Valetas de Proteção de Crista de Corte e Pé de Aterro
Valetas de proteção são escavações a céu aberto de pequena seção
transversal, com a finalidade de captar e conduzir as águas a um local adequado.
São indispensáveis e devem ser construídas imediatamente após a adequação da
estrada. Seu uso é empregado nos seguintes casos:
• valeta de proteção de pé de aterro: a declividade do terreno natural
segue sentido ao talude de aterro;
• valeta de proteção de crista de corte: a declividade do terreno natural
segue sentido ao talude de corte.
66
Figura 37 - Perfil transversal.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
4.7.2.4 Caixas Dissipadoras de Energia Hidráulica
As caixas dissipadoras têm a finalidade de reduzir a velocidade das águas
que são conduzidas por dispositivos superficiais de drenagem de uma caixa à outra,
fazendo com que percam a energia até chegar ao ponto de descarga. Após a sua
construção as bordas devem ser empedradas ou cobertas com vegetação evitando
assim processos erosivos.
Figura 38 - Caixas dissipadoras de energia hidráulica.
Fonte: Adequação de Estradas Rurais (Demarchi et all – 2003).
67
4.7.2.5 Caixas Coletoras
São caixas construídas junto aos bueiros de greide que captam as águas
superficiais da estrada.
4.7.3 Drenagem Corrente
4.7.3.1 Construção de Bueiros
Bueiros são dispositivos destinados à condução de águas de um talvegue
natural ou artificial de um lado para outro da estrada (bueiros de grota), ou de
passagem de águas coletadas pelas sarjetas ou por outros dispositivos de
drenagem interligados até pontos de descarga adequados (bueiros de grade).
Podem ser feitos com tubo de concreto armado, tubos metálicos, aros de pneus
usados, madeiras ou pedras. Necessitam de dispositivos especiais de captação e
deságue, geralmente caixas coletoras ou saídas d’água (bocas).
São projetados para trabalhar com 70% da capacidade, evitando assim o
alagamento (transbordamento). Devem ser assentados sobre uma base conformada
de terra ou concreto e possuir declividade de 1% a 2%.
Os tubos devem ser locados com a profundidade mínima de uma vez e meia
o seu diâmetro para impedir a quebra dos mesmos.
4.7.4 Drenagem Profunda
O principal objetivo da drenagem profunda é garantir uma fundação seca e
estável para a estrada. Sua construção baseia-se em modificar o fluxo natural de
drenagem, sendo interrompido pelos cortes e represado pelos aterros. Quando o
solo do leito da estrada resultante de aterro ou fundo de corte for de baixa
impermeabilidade, haverá acúmulo de água por muito tempo após as chuvas. Isso
reduz a capacidade de suporte da estrada e pode causar outros problemas
frequentes em solos argilosos. Em outros casos as águas podem resultar de lençóis
freáticos sob o leito ou minas d’água no talude de corte que escorrem para o leito da
estrada.
68
4.7.4.1 Materiais de Enchimento
Os materiais de enchimento podem ser drenantes ou filtrantes. Os drenantes
têm a função de captar e conduzir as águas a serem drenadas, e os filtrantes têm a
função de permitir o escoamento de águas sem conduzir os finos do solo (partículas
menores).
4.7.4.2 Constituição da Drenagem Profunda
Estão sendo considerados basicamente os drenos longitudinais profundos
que são constituídos pelas seguintes partes:
• vala: tem a largura mínima que é o diâmetro do tubo mais 25 cm, sua
profundidade varia de 1,50 a 2 metros, e declividade ≥ 0,2%;
• tubos: tem diâmetro de 20 cm e podem ser porosos ou perfurados;
• material de enchimento da vala: deve ser de granulometria que permita
escoamento o mais rápido possível da água e não deixe penetrar os finos do
solo a ser drenado;
• selo: é uma camada de 20 cm, constituída por material sílico-argiloso
umedecido e compactado, colocada na parte superior da vala cobrindo o
material de enchimento impermeabilizando e evitando sua sobrecarga.
4.7.4.3 Tipos de Drenos Profundos
Atendendo as necessidades das estradas rurais estão os 3 métodos mais
utilizados de drenos profundos:
• com brita: revestimento da vala de drenagem com manta, com instalação de
tubos de concreto perfurado no fundo da vala, e enchimento posterior com
material filtrante constituído de brita;
• com areia: instalação de tubo de concreto poroso no fundo da vala e
enchimento posterior com areia;
• com agregados graúdos oriundos de jazidas e bambu: esse é o tipo mais
simples de dreno profundo, executado com materiais locais. O enchimento da
vala de drenagem é feito com cascalhos, pedregulhos e seixos em conjunto
69
com uma disposição central de feixe de bambu que fica responsável pela
condução das águas provenientes da drenagem.
70
5. LEVANTAMENTO DE ÁREA
Foi levantada uma área da ETEC Cônego José Bento para mostrar como a
planialtimetria descreve o relevo, possibilitando assim o desenvolvimento de projetos
agropecuários.
Figura 39 - Levantamento de uma área da ETEC Cônego José Bento (Escola Agrícola de Jacareí).
Escala 1/20000
71
Exemplo da área dividida em piquetes.
Figura 40 - Exemplo da área dividida em piquetes.
Escala 1/25000
Nesse exemplo, cada piquete tem área média de 2182,29 m2, tendo espaço
para 25 unidades animais (1 U.A. = 450 kg). A área de descanso tem área de 750
m2 e o corredor tem 1 metro de largura por 174,61 m de comprimento.
72
Exemplo da área dividida em tabuleiros retangulares.
Figura 41 - Exemplo da área dividida em tabuleiros retangulares.
Escala 1/25000
Nesse exemplo, cada tabuleiro retangular tem área média de 5299,50 m2. Os
canais têm largura de 1 metro.
73
CONCLUSÃO
O futuro da humanidade em relação à produção de alimentos requer cada vez
mais o uso de técnicas para a conservação dos recursos naturais. Não se pode
plantar em um solo erodido; precisa-se cada vez mais conservar os recursos
hídricos calculando exatamente o que a cultura precisará para não haver
desperdícios; a alta demanda de carne e leite irá requerer uma grande produção em
áreas cada vez menores; um eficiente escoamento da produção dependerá da
adequação e conservação de estradas rurais diminuindo com isso os custos de
produção. Nesse contexto, a planialtimetria é a base para o desenvolvimento de
qualquer projeto agropecuário. Os quatro exemplos de aplicação da planialtimetria
citados neste trabalho: irrigação (inundação e sulcos), conservação do solo
(terraceamento agrícola), divisão de pastagem em piquetes e adequação de
estradas rurais dão apenas uma ideia básica da importância desta técnica para a
agropecuária.
74
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