Módulo 5 - Interceptação e Infiltração

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Interceptação
e Infiltração
Prof. Tainara Ramos
Do total precipitado parte:
É retida em depressões do solo;
Evapora;
Infiltra no solo
É Interceptada pela vegetação;
É absorvida pela vegetação e eliminada pela Transpiração.
Após a Precipitação
Apenas parcela da Precipitação gera efetivamente
Escoamento Superficial.
C
IC
LO
 H
ID
R
O
LÓ
G
IC
O
@professoratainara
Interceptação
@professoratainara
O que é?
"Parte da precipitação retida acima da superfície do solo."
@professoratainara
Onde ocorre?
 
Nas folhas da cobertura vegetal;
Em caules e ramos;
No material vegetal em
decomposição sobre o solo;
Telhados e construções; e
Em depressões impermeáveis.
@professoratainara
Aumento da Evaporação01
Processo de Interceptação
Diminuição do Escoamento Superficial02
@professoratainara
O volume de água Interceptado pela
vegetação varia ao longo do tempo
A Interceptação deve ser levada em consideração no gerenciamento de recursos hídricos.
A depender do estudo, a interceptação pode ser considerada desprezível ou ser embutida junto com
outras perdas.
Frequentemente negligenciada devido às dificuldades de medição e grande variabilidade espacial e
temporal.
Fatores intervenientes
@professoratainara
36 % - Florestas no Chile
22,4% - Sequoias nos EUA
22% - Coníferas do Himalaia
37% - Vegetação ripária em Cerrado
22,6% - Floresta Amazônica
20,6% - Mata Atlântica
Interceptação 
NÃO desprezível
@
professoratainara
FA
T
O
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S
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T
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V
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T
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S
Precipitação
Época do ano
O clima e a vegetação variam ao longo do ano.
Características da precipitação (intensidade, duração, volume);
Dificuldade de retenção da água;
Saturam mais rápido a capacidade de armazenamento da folha.
@professoratainara
Condições climáticas
Influencia na taxa de evaporação da água interceptada:
Condições de vento
Umidade
Temperatura do arFA
T
O
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S
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@professoratainara
Vegetação
Densidade das folhas
Área da cobertura vegetal para interceptação.
FA
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@professoratainara
Vegetação
Tamanho e forma das folhas
Interfere na capacidade de armazenamento.
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@professoratainara
Vegetação
Disposição dos troncos
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T
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S
@professoratainara
Balanço hídrico na
Interceptação Vegetal
Medição das parcelas
Equação da
Continuidade
Pi: precipitação interceptada | P: precipitação total | T: precipitaão que atravessa a cobertura vegetal | C: precipitação que escorre pelos galhos e troncos.
T
C
@profe
ssora
taina
ra
Balanço hídrico na
Interceptação Vegetal
Equações Conceituais
Relacionam o volume interceptado, a capacidade de interceptação e a taxa de evaporação.
Equação de Horton
Meriam (aprimoramento da equação de Horton)
Equações Empíricas
Ajuste de uma curva que represente uma série de dados e monitoramento das variáveis envolvidas.
 
Estimativa
Pi: precipitação interceptada | P: precipitação total | T: precipitaão que atravessa a cobertura vegetal | C: precipitação que escorre pelos galhos e troncos.
@profe
ssora
taina
ra
https://drive.google.com/file/d/1wyzLdRm2uym-CSvtHqPMKlBdyuTLhe_d/view?usp=sharing
Retenção
SuperficialInterceptação
@professoratainara
Retenção Superficial
Parcela da água impedida de escoar armazenada
em depressões.
- O volume armazenado só diminui sob ação da evaporação
e/ou infiltração.
 
- Varia em função do:
Relevo
Tipo de solo
Cobertura do solo
@professoratainara
Retenção Superficial
Difícil de ser quantificada
Curvas de nível e Sensoriamento Remoto
Em grandes bacias é possível estimar as áreas mais baixas do terreno com o auxílio de
ferramentas de Geoprocessamento.
Expressões Empíricas
Linsley et. al (1949) utilizou equações empíricas para retratar o volume retido em depressões
do solo após o início da precipitação.
Vd: volume retido;
Sd: Capacidade máxima;
Pe: Precipitação efetiva; e
K: coeficiente equivalente a 1/Sd.
@
professoratainara
Infiltração
@professoratainara
O que é?
"Penetração da água nas camadas do solo próximas à superfície do terreno."
@professoratainara
Infiltração x Percolação
@
professoratainara
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P
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C
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D
A
M
E
N
T
A
L
Abastecimento dos aquíferos;
Crescimento da vegetação;
Armazenamento da água que mantém o
fluxo nos rios durante as estiagens;
Redução do escoamento superficial, das
cheias e da erosão.
Processos difíceis de quantificar!!
@professoratainara
A infiltração depende do(a):
Água disponível para
infiltrar
Quantidades de água e ar inicialmente
presentes no solo
Natureza do solo Topografia
Estado da superfície
@
professoratainara
Capacidade de Infiltração
@professoratainara
FA
T
O
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S 
Q
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LT
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R
A
M Cobertura vegetal
Permeabilidade do solo
Inclinação do terreno
Tipo de chuva
Umidade do solo
Temperatura
@professoratainara
FATORES QUE ALTERAM
Permeabilidade do solo
Diâmetro das Partículas
@professoratainara
FATORES QUE ALTERAM
Cobertura vegetal
Um solo coberto por vegetação é mais permeável do que um solo desmatado
@professoratainara
FATORES QUE ALTERAM
Inclinação do terreno
Relação direta com a velocidade de escoamento
@professoratainara
FATORES QUE ALTERAM
Tipo de chuva
Chuvas intensas saturam o solo rapidamente, ao contrário das chuvas menos intensas e de maior
duração que têm mais tempo para infiltrar.
@professoratainara
FATORES QUE ALTERAM
Umidade do solo
A infiltração é mais lenta em um solo muito úmido.
Temperatura
O escoamento da água no solo tem comportamento laminar em função da viscosidade da água.
Quanto maior a temperatura, maior a infiltração de água no solo.
@professoratainara
Condutividade
do solo
Solo arenoso: 23,5 cm/h
Solo siltoso: 1,32 cm/h
Solo argiloso: 0,06 cm/h
@
professoratainara
Balanço hídrico no solo
ΔV: variação do volume de água armazenada no solo | P: precipitação | Q: escoamento superficial |
G: percolação | ET: evapotranspiração
@
professoratainara
Fluxo da água em meio saturado
Lei de Darcy
Descreve o movimento da água em meio poroso a partir de
um experimento com areia.
Q: fluxo da água (m³/s) | A: área (m²) | K: condutividade hidráulica (m/s) | Δh: variação da carga hidráulica
entre os piezômetros 1 e 2 (m) | L: distância (m).
@
professoratainara
Medição direta
Infiltrômetros
 
 
 
Como quantificar?
Infiltrômetro de anéis concêntricos
@professoratainara
https://youtu.be/HN1IZPHwmTQ
EQUAÇÕES EMPÍRICAS
Equação de Horton
Equação válida para Intensidade da chuva maior
do que a Taxa de infiltração (I > f).
Equação de Philips
Equação de Green-Ampt
Como quantificar?
*Potencial de infiltração representa a quantidade de água que o
solo teria capacidade de infiltrar água se houver água disponível
Taxa/capacidade de infiltração
Potencial de infiltração
@professoratainara
integrando
Como quantificar?
@professoratainara
Em uma bacia hidrográfica, com a predominância de solo tipo B, ocorreu a chuva
apresentada abaixo. Determinar a parcela infiltrada e a chuva execedente (chuva que
escoa superficialmente), utilizando o método de Horton.
Exercício
P (mm)Intervalo (h)
1 - 2
2 - 3
3 - 4
4 - 5
0 - 1
15
5
25
15
20
@professoratainara
Exercício
P (mm)Intervalo (h)
1 - 2
2 - 3
3 - 4
4 - 5
0 - 1
15
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25
15
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@professoratainara