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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2008.tde-25062008-104550
Document
Author
Full name
Cleber Decarli de Assis
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2008
Supervisor
Committee
Esquivel, Edmundo Rogerio (President)
Giacheti, Heraldo Luiz
Vaz, Carlos Manoel Pedro
Title in Portuguese
Avaliação de uma sonda TDR helicoidal para a estimativa do teor de umidade de solos em campo e laboratório
Keywords in Portuguese
Constante dielétrica e condutividade elétrica volumétrica
Reflectometria no domínio do tempo
Teor de umidade
Abstract in Portuguese
Este trabalho de pesquisa apresenta a avaliação de uma sonda TDR helicoidal para estimar o teor de umidade dos solos, em diferentes profundidades, através da técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR). Essa sonda, desenvolvida especificamente para esse fim, foi devidamente calibrada em laboratório para diferentes tipos de solo. O processo de calibração consistiu na determinação da constante dielétrica aparente (Ka) e condutividade elétrica volumétrica (ECb) de um mesmo solo com diferentes teores de umidade. Posteriormente foram buscadas correlações entre Ka e o teor de umidade gravimétrico (w), obtido em estufa. São propostas correlações entre w e Ka, entre w e 'KA POT. 1/2' e entre teor de umidade volumétrico ('teta') e Ka. Também foram consideradas as correlações propostas por Yu e Drnevich (2004), visando estimar também a massa específica seca dos solos. Foram realizados ensaios de campo para a validação das equações de calibração. Os valores dos teores de umidade estimados através da técnica da reflectometria no domínio do tempo, tanto em laboratório como em campo, foram comparados com os valores de teor de umidade obtidos com o método da estufa. Com base nos resultados foram determinados os erros referentes às calibrações. Nos ensaios de campo, os teores de umidade obtidos através da correlação entre w e 'KA POT. 1/2' apresentaram melhores resultados, quando comparados com aqueles estimados com as outras correlações. Pelos resultados obtidos conclui-se que a técnica TDR é uma alternativa viável para a estimativa em campo do teor de umidade em grandes profundidades.
Title in English
Evaluation of a helicoidal TDR probe to estimate the soil water content in laboratory and in situ
Keywords in English
Dielectric constant and electrical conductivity
Geotechnical field tests
Time domain reflectometry
Water content of soils
Abstract in English
In this work is presented the evaluation of a recently developed helicoidal probe used for estimating the soil water content through the time domain technology (TDR). This probe has been calibrated in laboratory for different types of soils. The calibration process consisted in assessing the values of the apparent dielectric constant (Ka) and the bulk electric conductivity (ECb) of a specific soil at different levels of water content (w). Subsequently, correlations between the apparent dielectric constant and the water content have been established. The same has done with the bulk electric conductivity. Correlations between Ka and w, 'KA POT. 1/2' and w, 'teta' (volumetric water content) and Ka have been proposed. Also, the correlations proposed by Yu and Drnevich (2004) have been considered. To validate the proposed correlations, tests using the helicoidal probe were performed in the field. Estimated values of field water content, using the TDR technology have been compared to the correspondent oven water content values. Based on these comparisons, errors regarding the calibrations have been calculated. In the field tests, the correlations between 'KA POT. 1/2' and w have presented more accurate results than those obtained with the other correlations. Experimental results have shown that the TDR technology for estimating water content at different depths in the field is feasible and expedite.
 
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dissertacao.pdf (8.21 Mbytes)
Publishing Date
2008-06-26
 
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