Quando analisado o trimestre menos chuvoso (Gráfico 12), onde não há incidência de precipitações, em relação ao período anteriormente considerado, verifica-se um decréscimo significativo significativa na saturação das camadas. A camada de solo natural é a que apresenta maiores variações, pois está em contato direto com as condições atmosféricas locais. As condições de saturação variam de 65%, na região inferior da camada, até 10%, na região próxima à superfície do sistema de cobertura, impactando também o teor de umidade, que chega a atingir valores próximos de 8%. Consequentemente, observa-se valores de sucção muito elevados, muito superiores à 200 kPa. Entretanto, na interface superior, os valores de poropressões são muito elevados (atingem 100.000 kPa) e para melhor visualização dos perfis foram plotados valores de sucção de até 200 kPa.
Como consequência do aumento dos valores de sucção da camada de solo natural, (ausência de precipitações), a camada de cinza composta apresentou sensível redução de saturação, mais próxima à sua interface superior. O material atingiu valores de saturação próximos a 60%, que reflete em uma redução de até 10% nos valores de umidade e em uma elevação significativa nos valores de sucção (200 kPa) em relação ao outro trimestre.
A camada final de RSU apresentou valores constantes para os parâmetros ao longo de toda a profundidade (gradiente unitário), embora apresente diferenças em relação ao período anterior. Nesse caso, verificou-se saturações de até 60%, redução de 20% em relação ao outro trimestre (que apresentou o mês com maior chuva). Também forma observados acréscimos nos valores de sucção, que atingiram valores próximos de 60 kPa.
Devido à ausência de precipitação no trimestre, o fluxo no interior dos materiais tendeu a ser ascendente, pois há, assim como no final do trimestre anteriormente discutido, a formação de um fluxo ascendente resultante do processo de evaporação na superfície da cobertura, e, consequente, diminuição da saturação das camadas, sendo maior quanto mais próxima à superfície.
Gráfico 12 – Perfis para o modelo com Cinza Composta – Trimestre menos chuvoso
Para o trimestre menos chuvoso (Gráficos 13, 14 e 15), considerando os materiais utilizados na camada principal (MS30C70, MS50C50 e MS70C30), observa-se que, em relação aos materiais com 30 e 50% de cinzas, ocorre a manutenção de valores elevados de saturação em quase toda a espessura da camada, apresentando alguma variação em suas interfaces superior e inferior. Os valores se mantém próximos à 95%, pouco menores que aqueles obervados no outro trimestre analisado, o que indica a capacidade do material de manter as condições de saturação em situações de estresse hídrico. As variações dos teores de umidade dos dois materiais também acompanham o comportamento observado nas condições de saturação.
A mistura MS70C30, na condição de estresse hídrico do trimestre, manteve a condição de saturação total na espessura da camada principal, além de também manter os mesmo teor de umidade. O reduzido índice de vazios do material, que resulta em uma baixa condutividade hidráulica, e o elevado valor ψb, permite a manutenção desses elevados valores
de saturação.
Os valores de poropressões também apresentaram um padrão ao se aumentar a proporção de solo natural na mistura. Enquanto os materiais MS30C70 e MS50C50 apresentaram sucções máximas de 150 e 100 kPa, respectivamente, a MS70C30 atinge valor máximo de 15 kPa. Os valores mais baixos de sucções permitem inferir que o aumento da proporção da composição da mistura de solo e cinzas resulta em condutividade hidráulicas menores, reduzindo o fluxo no interior da cobertura.
A camada de solo natural presente nos três modelos também teve seus valores de saturação reduzidos, principalmente na região superior da camada, com variações similares nos três casos, chegando a valores próximos de 15%. Ao se analisar os valores de poropressões, observa-se o acréscimo nos valores de sucção em relação ao trimestre mais chuvoso, atingindo valores superiores a 200 kPa no modelo com MS30C70, próximos a 200 kPa no modelo MS50C50 e próximos a 25 kPa no modelo com MS70C30. As pressões também indicam a formação um gradiente hidráulico de fluxo ascendente no três casos. Entretanto, verifica-se perda de umidade significativa apenas na camada de solo natural, enquanto os materiais presentes nas barreiras impermeabilizantes mantém elevadas suas condições de saturação.
A camada de RSU apresentou, para os três modelos, o mesmo comportamento observado durante a análise do modelo com cinza composta. A variação em todos os parâmetros, nos dois trimestres analisados, mostrou-se similar.
Gráfico 13 – Perfis para o modelo com MS30C70 – Trimestre menos chuvoso
Gráfico 14 – Perfis para o modelo com MS50C50 – Trimestre menos chuvoso
Gráfico 15 – Perfis para o modelo MS70C30 – Trimestre menos chuvoso
Em relação ao trimestre menos chuvoso, pode-se perceber o mesmo comportamento observado nos outros modelos para o material (Gráfico 16). A porção superior da camada sofre perda significativa de saturação, atingindo valores de até 12%, enquanto a metade inferior, próxima à camada de RSU, mantém valores, em um intervalo de 65 à 60%, inferiores aos observados no trimestre mais chuvoso. A mesma situação é observada no perfil de umidade.
O material atinge valores mais elevados sucções ao longo do trimestre, variando de 120 à mais de 200 kPa. Assim como nos outros modelos, na região onde estão localizados os elementos de superfície, o material atinge sucções superiores à 10000 kPa, entretanto, pelo mesmo motivo já descrito nos modelos anteriores, os valores foram desconsiderados por questão de escala.
Com a dessaturação do material e redução dos valores de poropressões, pode-se observar a intensificação do fluxo ascendente, indicando a crescente perda de umidade do material. Não obstante, a camada de RSU apresenta comportamento similar ao observado nos outros modelos, verificando-se a mesma queda nos valores dos parâmetros.
Gráfico 16 – Perfis para o modelo com Solo Natural – Trimestre menos chuvoso
Ao se considerar que um sistema de coberturas secas pode ter como objetivo a limitação da entrada e saída de gases em um aterro sanitário, analisando os cinco modelos propostos, verifica-se que as misturas de solo e cinzas consideradas para a camada impermeabilizante conseguem manter níveis elevados de saturação mesmo em situações de estresse hídrico. Entretanto, o Modelo 4, que utilizou a MS70C30, manteve-se em condição totalmente saturada ao longo de todo período considerado, resultando no melhor desempenho dentre todos os materiais utilizados. Associado à essa condição, deve-se analisar também a percolação no interior do sistema de cobertura, que será analisado na próxima seção. Os perfis de saturação, umidade e poropressões para os outros dois trimestres podem ser vistos no Apêndice B.