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IRRIGAÇÃO E DRENAGEM 
Aula Revisão AV1 
Prof. Eurico Huziwara 
 
eurico.huziwara@estacio.br 
INTRODUÇÃO 
Definição de irrigação: é a aplicação artificial de água às plantas, visando 
suprir a falta, insuficiência ou má distribuição das 
chuvas. 
 
Complementar Planta pode completar o ciclo sem a irrigação. 
  Má distribuição de chuvas. 
 Melhorar a produtividade. 
 Decisão econômica. Região Sudeste. 
 
Essencial ou total Planta não completa o ciclo sem a irrigação. 
Nordeste e estufas. 
 
Vantagens da irrigação 
• Incorporação de áreas improdutivas a produção agrícola. 
• Garantia de produção  deficiências hídricas. 
• Colheita na entressafra. 
• Permite mais de uma safra por ano. 
• Permite a fertirrigação. 
• Geração de empregos. 
• Melhor qualidade da produção. 
• Aumento da produtividade (tabela). 
 
Drenagem: Conceito 1 
Técnica de remover de maneira artificial o 
excesso de água que se encontra no perfil do 
solo ou sob a sua superfície, visando 
proporcionar um ambiente adequado ao 
desenvolvimento das culturas. 
Drenagem Urbana: Conceito 2 
Conjunto de medidas que têm como finalidade a 
minimização dos riscos aos quais a sociedade 
está sujeita e a diminuição dos prejuizos 
causados pelas inundações, possibilitando o 
desenvolvimento urbano da forma mais 
harmônica possível, articulado com as outras 
atividades urbanas. 
Urbanização e Drenagem 
Ações 
– desmatamento 
– substituição da cobertura vegetal natural 
– instalação de redes de drenagem artificiais 
– ocupação de áreas de inundação 
Conseqüências 
– impermeabilização das superfícies 
– redução de tempos de concentração 
– aumento do escoamento superficial 
Efeito da Urbanização Sobre 
o Comportamento Hidrológico 
O Problema dos Mananciais 
 A bacia hidrográfica é ocupada de forma desordenada, 
processo favorecido por legislação omissa/equivocada ou por 
falta de planejamento urbano ou controle de ocupação; 
 nos mananciais superficiais, o impacto se agrava pela falta de 
tratamento de esgotos e pela poluição difusa rural, etc; 
 nos mananciais subterrâneos, ocorre contaminação e perda 
de áreas de recarga; 
 reservatórios urbanos: eutrofização e contaminação; 
 redução da disponibilidade de água devido à qualidade. 
Abastecimento 
Carga doméstica 
e industrial 
Drenagem Urbana Mananciais 
Ciclo de inundação e contaminação 
Inundações 
 Drenagem urbana: escoamento em áreas 
urbanizadas, geralmente pequenas bacias (a 
urbanização amplia as vazões devido à canalização e 
à impermeabilização); 
 Inundação ribeirinha: processos naturais resultado do 
aumento da vazão dos rios durante os períodos secos 
e chuvosos (as inundações podem ser ampliadas ou 
terem maiores efeitos em função da ação do homem). 
 Fase 1 : crescimento da urbanização: grande 
produção de sedimentos (construções, superfícies 
desprotegidas); 
 Fase 2 : transição com sedimentos e resíduos 
sólidos; 
 Fase 3: quando a área urbana está estabelecida, a 
veiculação de resíduos sólidos na drenagem é alta. 
Fator agravante: resíduos sólidos 
Fatores Agravantes das Inundações 
 Canalização de córregos sem a devida análise de 
impactos a jusante (transferência de inundações de um 
ponto a outros); 
 
(SEMADS, 2001) 
Poluição das Águas Pluviais 
 Carga equivalente ao esgotamento sanitário 
 composição orgânica: DBO, N, P 
 composição com metais: Chumbo, Ferro, 
etc; 
 grande carga no início da precipitação 
A Atual Política de Controle da Drenagem 
“a melhor drenagem é a que escoa o mais rapidamente possível a 
precipitação “ 
 
conseqüência direta = inundações 
 
A política se baseia na canalização do escoamento, apenas transferindo para 
jusante as inundações. A população perde duas vezes: custo mais alto e 
maiores inundações. 
 Canais e condutos podem produzir custos 10 vezes maiores que o controle 
na fonte; 
 a canalização aumenta os picos para jusante 
 
Típica Evolução 
na Drenagem 
Efeitos (sobre ou de) novas urbanizações 
• Se a nova urbanização está a jusante em bacias 
urbanizadas – ela pode sofrer inundações 
• Se a nova urbanização está a montante – ela pode 
causar inundações a jusante 
• Se na nova urbanização há pequenas bacias – a 
implantação da nova urbanização pode acarretar 
problemas na própria área 
É preciso: 
Organizar o espaço urbano 
para integrar e harmonizar os diferentes 
sistemas de infra-estrutura. 
 
Isso requer um esforço coletivo 
(em níveis técnico, político, legislativo, de 
participação da comunidade, entre outros) 
Dificuldades..... 
• Desgaste político do administrador público, resultante do controle 
não-estrutural (a população espera sempre por obras hidráulicas). 
 
• Falta de conhecimento da população sobre controle de cheias. 
 
• Falta de conhecimento sobre controle de cheias por parte dos 
planejadores urbanos. 
 
• Desorganização, em níveis Estadual e Municipal, sobre o controle 
de inundações. 
 
• Pouca informação técnica sobre o assunto em nível de graduação 
em arquitetura e engenharia. 
Além disso 
não se pode esquecer de 
 que: 
• Não existe solução puramente tecnológica ou econômica. 
 
• Não existe solução simplista. 
 
• Não existe solução instantânea. 
 
• Não existe solução que seja de responsabilidade de um único ator 
social. 
 
• Não existe solução possível de ser copiada. 
DEFINIÇÃO E COMPOSIÇÃO DO SOLO 
• Material poroso, constituído de 3 fases: sólidas, líquida e 
gasosa. 
 
• Originado de rochas por processos de intemperização. 
 
• Serve de apoio físico (sustentação), químico e biológico 
para o crescimento vegetal. 
 
• Funciona como reservatório de água, essencial para o 
desenvolvimento vegetal e produção agrícola. 
COMPOSIÇÃO VOLUMÉTRICA DO SOLO 
FRAÇÃO SÓLIDA 
• TEXTURA DO SOLO = proporções de areia, e argila. 
 
 
• ESTRUTURA DO SOLO = arranjo das diversas 
partículas, juntamente com os efeitos cimentantes 
de materiais orgânicos e inorgânicos. 
 
 
• Os materiais orgânicos sólidos se constituem de 
resíduos vegetais e animais, vivos e em 
decomposição, por exemplo, (húmus). 
FRAÇÃO LÍQUIDA 
• Constitui-se essencialmente de água, contendo minerais 
dissolvidos e materiais orgânicos solúveis. 
 
• Ocupa parte (ou quase o todo) do espaço vazio entre as 
partículas sólidas, dependendo da umidade do solo. 
 
• A água é absorvida pelas plantas ou é drenada para 
camadas mais profundas. 
 
• Por isso precisar ser periodicamente reposta pela chuva 
ou pela “irrigação”, para garantir uma produção vegetal 
adequada. 
FRAÇÃO GASOSA 
• Constitui-se do ar do solo ou da atmosfera do solo, 
ocupando o espaço poroso não ocupado pela água. 
 
• Esta é uma porção importante do sistema solo, pois a 
maioria das plantas exige certa aeração do sistema 
radicular (exceção de plantas aquáticas, como o 
arroz). 
 
• Na composição química é semelhante à da atmosfera 
livre, junto à superfície do solo, apresentando 
diferenças quanto aos teores de O2 e CO2. 
• TEXTURA 
 
• ESTRUTURA 
 
• CARACTERÍSTICA FÍSICO-HÍDRICAS 
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO 
TEXTURA DO SOLO 
 
• Distribuição das partículas de acordo com o 
tamanho. 
 
• Envolve as proporções relativas dos vários tamanhos 
de partículas num dado solo: areia, silte e argila. 
 
• A textura adquire importância nas relações solo-
água-planta por interferir na infiltração, na 
evaporação e no suprimento de nutrientes. 
TEXTURA DO SOLO 
• A textura pode dar uma idéia a respeito da quantidade 
de água a ser armazenada no solo. 
 
• Solos com partículas grosseirasapresentam propriedades 
ótimas quanto à permeabilidade e arejamento, mas 
apresentam baixa capacidade de retenção de água. 
 
• Solos com partículas finas tem boa ou satisfatória 
capacidade de retenção, porém a permeabilidade e o 
arejamento podem ser reduzidos, prejudicando, o 
desenvolvimento das plantas. 
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO 
COMPACTAÇÃO DO SOLO 
• Indiretamente ligada à estrutura. Como o solo é um 
material poroso, por compactação, a mesma massa 
de material sólido pode ocupar um volume menor. 
RELAÇÕES MASSA-VOLUME 
Determinação da Umidade do 
Solo 
 
 
 
Ex: Amostra Indeformada 
 
 
 
RELAÇÕES MASSA-VOLUME 
• UMIDADE 
 
– Umidade à base de massa ou gravimétrica (Up): é quantidade 
de água que contém o solo em relação a massa de solo seco. 
– Método direto e preciso: retira-se amostras do solo, na área e 
na profundidade desejada para se saber a umidade. Coloca-se 
em um recipiente fechado, geralmente de alumínio, e levadas 
ao laboratório. Pesa-se o recipiente com amostra de solo 
úmido (M1) e coloca-se o recipiente, aberto, em uma estufa a 
105-110°C. Após 24h, no mínimo, retira-se o recipiente com o 
solo seco da estufa, pesando-o novamente (M2). Sendo (M3) o 
peso do recipiente. 
 
RELAÇÕES MASSA-VOLUME 
• POROSIDADE LIVRE DA ÁGUA: Refere-se ao espaço 
poroso total que é ocupado pelo ar Também chamado 
de porosidade drenável. 
 
 GRAU DE SATURAÇÃO: Refere-se quanto em relação 
ao espaço poroso total é ocupado pela água. 
vU ' 
vUS 
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DO SOLO PARA AS PLANTAS 
• SATURAÇÃO: Um solo está saturado quando todos os seus poros estão 
ocupados pela água. 
 
• CAPACIDADE DE CAMPO: A água ocupa e está retida nos poros pequenos do 
solo e o ar ocupa grande parte do espaço dos poros maiores. É o limite 
superior de umidade. 
 
 A quantidade de água que pode reter um solo à capacidade de campo 
depende da quantidade de microporos  textura. 
 
• Energia de retenção de água na CC = 1/3atm. 
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DO SOLO 
PARA AS PLANTAS 
• CAPACIDADE DE CAMPO 
 Marca o limite superior de 
água no solo, prontamente 
disponível às plantas 
 
• PONTO DE MURCHA: Marca 
o limite inferior de 
aproveitamento da água do 
solo pelas plantas. 
LIMITES DE UMIDADE 
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DO SOLO PARA AS 
PLANTAS 
• CAPACIDADE DE CAMPO: 
 Marca o limite superior de água no solo, prontamente 
disponível às plantas 
 
• PONTO DE MURCHA:’ 
 Marca o limite inferior de aproveitamento da água do 
solo pelas plantas. 
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA 
(LIMITES DE UMIDADE) 
T 
O 
T 
A 
L 
ÁGUA DISPONÍVEL 
• Considerando os conceitos de capacidade de campo e 
ponto de murcha e, principalmente, entendo ser o solo 
um reservatório de água para as plantas, pode-se 
expressar a quantidade de água disponível para uma 
dada profundidade corresponde à profundidade efetiva 
do sistema radicular da cultura. 
ESTADO DE ENERGIA OU POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO 
• A água do solo, da planta, da atmosfera, assim como qualquer 
corpo na natureza, pode ser caracterizada por um estado de 
energia. 
• Formas principais de energia: a cinética e a potencial. 
• Energia cinética da água → desprezível → movimento da água é 
muito lento. 
• Energia potencial da água → função do efeito gravitacional e 
condição interna da água no ponto em consideração (pressão, 
temperatura e teor de sais). Caracterização do seu estado de 
energia, que recebe o nome de “Potencial total da água”. 
ESTADO DE ENERGIA OU POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO 
• A lei geral da natureza é a de os corpos ocuparem um estado 
mínimo de energia. 
• A água flui do ponto de potencial mais elevado para outro mais 
baixo, na tendência de atingir seu equilíbrio ESTADO DE ENERGIA 
OU POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO no seu universo. 
• Potencial de energia da água é a capacidade relativa da água 
produzir trabalho comparada àquela da água pura (estado 
padrão), fora dos campos adsortivos e numa mesma 
temperatura. 
ESTADO DE ENERGIA OU POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO 
• A água no solo está sujeita a diversos campos de forças, 
resultantes da atração do solo pela água, potencial matricial 
(Ψm), da presença do campo gravitacional, potencial 
gravitacional (Ψg), da presença de solutos, potencial osmótico 
(Ψos), da carga hidrostática, potencial de pressão (Ψp) e outros 
(ex. temperatura). 
• Potencial total: 
osmpgt ΨΨΨΨΨ 
POTENCIAL GRAVITACIONAL 
• Está sempre 
presente: é a 
própria energia 
potencial do campo 
gravitacional 
 
• É medido a partir de 
um referencial de 
posição: + ou – 
(superfície do solo) 
POTENCIAL GRAVITACIONAL 
• Corresponde à distância 
vertical entre um ponto no 
solo e o plano de referência. 
Se o ponto considerado estiver 
abaixo do plano de referência, 
o Ψg será negativo (Ψg < 0); se 
estiver no plano será nulo (Ψg 
= 0); e se estiver acima será 
positivo (Ψg > 0). 
POTENCIAL DE PRESSÃO 
• Corresponde à pressão hidrostática 
atuante num ponto do perfil do solo, 
sendo nulo (Ψp = 0) se o ponto estiver 
situado no lençol freático e positivo 
(Ψp > 0) se estiver localizado abaixo. É 
medido com piezômetro. 
• Piezômetro é um tubo cravado no solo 
até a profundidade na qual se deseja 
medir o potencial de pressão, com 
remoção do solo no seu interior. 
POTENCIAL MATRICIAL 
• Também denominado de 
tensão, é decorrente das forças 
de adsorção e capilaridade que 
atuam na água do solo, sendo 
nulo (Ψm = 0) se o ponto 
estiver situado no lençol 
freático e negativo (Ψm < 0) se 
estiver localizado acima. 
• É medido com o uso de 
tensiômetro. 
 
POTENCIAL MATRICIAL 
• A relação entre Ψm e U 
(umidade) é uma 
característica física do solo 
denominada de Curva 
característica da água no 
solo, ou Curva de retenção. 
CURVA CARACTERÍSTICA DE ÁGUA NO SOLO 
CURVA CARACTERÍSTICA DE ÁGUA NO SOLO 
• Limitações: 
• Varia com as variações de textura, 
estrutura e compactação; 
• Variações de densidade global e de 
textura de um horizonte para outro 
podem determinar a necessidade 
de curvas distintas; 
POTENCIAL OSMÓTICO 
• Considerando os íons e outros solutos encontrados na água do 
solo, a água adquire uma energia potencial osmótica “Ψos” 
• Quanto mais concentrada a solução, menor o estado de energia 
da água e mais negativo “Ψos” 
• Como os solutos se movem junto com a água, este potencial só 
tem importância na presença e membrana semipermeável, 
como no caso das células das raízes das plantas. 
POTENCIAL TOTAL (Ψt) 
osmpgt ΨΨΨΨΨ  pgt ΨΨΨ 
mgt ΨΨΨ SOLO SATURADO 
SOLO NÃO SATURADO 
MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO 
• A água no estado líquido move-se 
sempre que existirem diferenças de 
potencial nos diferentes pontos dentro 
do sistema; 
• O movimento dá-se no sentido do 
decréscimo do potencial, isto é, a água 
se move de pontos de maior potencial 
para os pontos de menor potencial. 
DIFERENÇA DE POTENCIAL 
MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO 
• Se o potencial total da água em um dado 
ponto A no solo é Ψ(A) e em outro ponto 
B é Ψ (B), a diferença de potencial entre 
os MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO 
DIFERENÇA DE POTENCIAL pontos ΔΨ 
será: 
• ΔΨ = Ψ(A) – Ψ(B) 
• A diferença de potencial entre dois pontos 
é um indicativo de movimento de água 
DIFERENÇA DE POTENCIAL 
MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO 
• O gradiente hidráulico (i) é uma grandeza física que mede o sentido no qual 
um campo potencial apresenta maior crescimento; 
• Assim, se a diferença de potencial ΔΨ = Ψ(A) – Ψ(B), onde 
• Ψ(A) > Ψ(B), for dividida pela distância entre os pontos A e B dado por L, 
resultará em: 
GRADIENTE HIDRÁULICO (i) L
ΔΨ
i t
MOVIMENTO DE ÁGUA NOSOLO 
• Henry Darcy (1856) foi o primeiro a estabelecer uma equação que possibilitasse 
quantificar o movimento da água, a partir da observação de infiltração de 
solução em colunas de areia homogênea em condições de saturação. 
 
• A água move-se na existência de um gradiente de potencial nos diferentes 
pontos de um sistema, no sentido do maior para o menor potencial. 
GRADIENTE DE POTENCIAL 
MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO 
• O movimento de água é influenciado por uma característica intrínseca do solo 
(K), chamada condutividade hidráulica 
• A condutividade hidráulica, K, é um parâmetro que mede a facilidade com a 
qual o solo transmite água 
• K é tanto maior quanto maior a umidade 
• K é máximo quando o solo se encontra saturado 
• q= fluxo de água no solo. 
DENSIDADE DE FLUXO – DARCY (1856) 
Kiq 
DEFINIÇÕES 
• Infiltração → descreve o processo de entrada de água 
no solo, através de sua superfície. 
• Acontece quando uma superfície de solo recebe água 
por chuva ou irrigação. 
• Movimento da água no sentido vertical, de cima para 
baixo. 
• Taxa de infiltração influencia o escoamento superficial 
(erosão e inundação). 
DEFINIÇÕES 
• Redistribuição → movimento de água dentro do 
perfil do solo depois de cessada a chuva ou 
irrigação. 
• Ocorre em função das diferenças de potencial 
• Praticamente nulo quando essas diferenças são 
mínimas. 
DEFINIÇÕES 
• Irrigação por sulcos e por gotejamento → infiltração e 
redistribuição em todas as direções. 
• Na aspersão e na inundação → ocorre, preferencialmente, no 
sentido vertical. 
IMPORTÂNCIA DA INFILTRAÇÃO 
• Determinação do tempo necessário para aplicar 
uma determinada lâmina de irrigação; 
• Estimar a quantidade de água a ser aplicada para 
que se mantenha uma altura de água sobre a 
superfície do solo (caso da irrigação por inundação 
do arroz). 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• No início da infiltração, solo ainda está relativamente seco, 
o gradiente de potencial é muito grande, e a velocidade de 
infiltração é alta. 
• Após algum tempo, o gradiente de potencial é reduzido e a 
velocidade diminui; 
• As argilas se expandem e contraem parcialmente os poros, a 
velocidade de infiltração diminui gradualmente até chegar a 
um ponto em que se mantém praticamente constante. 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• Este valor constante chama-se de velocidade de 
infiltração básica. 
• Depende fundamentalmente da textura do solo. 
• Os valores de velocidade de infiltração básica (VIB) 
ou taxa de infiltração básica, são os seguintes: 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• Solo Argiloso: < 5 mm h-1 
• Solo Franco-argiloso: 5 a 10 mm h-1 
• Solo Franco: 10 a 20 mm h-1 
• Solo Franco-arenoso: 20 a 30 mm h-1 
• Solo Arenoso: > 30 mm h-1 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
INFILTRAÇÃO 
Infiltração 
 
Redistribuição 
 
Movimento 
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• Condições intrínsecas do solo: 
– cobertura vegetal; 
– estado de agregação das partículas do solo, seja por práticas 
culturais, efeito das irrigações ou precipitações; 
– compactação pela maquinaria agrícola e 
– erodibilidade. 
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• Condições extrínsecas do solo: 
– textura; 
– adensamento de perfis; 
– flora e a fauna do solo; 
– conteúdo de água. 
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO 
• Condições de aplicação de água : 
– duração da aplicação de água, 
– carga hidráulica, 
– qualidade e a temperatura da água. 
DETERMINAÇÃO DA INFILTRAÇÃO 
• Consiste em se utilizar 
dois anéis concêntricos, 
sendo o maior com 
diâmetro de 50cm e o 
menor com diâmetro 
de 25cm, ambos com 
altura de 30cm. 
Método do Cilindro Infiltrômetro 
Evaporação (E) – Processo pelo qual se transfere água 
do solo e das massas líquidas para a atmosfera. No 
caso da água no planeta Terra ela ocorre nos oceanos, 
lagos, rios e solo. 
Transpiração (T) – Processo de evaporação que 
ocorre através da superfície das plantas. A taxa de 
transpiração é função dos estômatos, da profundidade 
radicular e do tipo de vegetação. 
Conceito Geral - Evapotranspiração 
Transpiração  desde as raízes até as folhas, pelo sistema condutor, pelo 
estabelecimento de um gradiente de potencial desde o solo até o ar 
Transpiração no Sistema Solo Planta 
Atmosfera 
Local de maior resistência ao 
fluxo 
O gradiente de tensão de vapor de água 
também favorece o fluxo 
Quanto mais seco estiver o ar (menor Umidade 
Relativa), maior será esse gradiente. 
proporcional à resistência ao fluxo da água na planta 
Transpiração no Sistema Solo Planta 
Atmosfera 
Evapotranspiração (ET)  Processo simultâneo de transferência de 
água para a atmosfera através da evaporação (E) e da transpiração (T). 
TEET 
Potencial 
(ETP) 
Real (ETR) 
Definições 
ETP  Quantidade de água transferida para a atmosfera por 
evaporação e transpiração, em uma unidade de tempo, de uma 
superfície extensa, completamente coberta de vegetação de 
porte baixo e bem suprida de água (Penman,1956) 
ETR  Quantidade de água transferida para a atmosfera por 
evaporação e transpiração, nas condições reais (existentes) de 
fatores atmosféricos e umidade do solo. A ETR é igual ou menor 
que a evapotranspiração potencial (Gangopadhyaya et al, 1968) 
• Umidade do ar 
 
• Temperatura do ar 
 
• Velocidade do vento 
 
• Radiação solar 
 
• Tipo de solo 
 
• Vegetação (transpiração) 
Fatores que afetam 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.

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