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INFILTRAÇÃO INFILTRAÇÃO DEFINIÇÃO: Processo pelo qual a água penetra nas camadas superficiais do solo e se move, sob a ação da gravidade, em direção ao lençol d’água. 2 3 Importante para: crescimento da vegetação abastecimento dos aquíferos (mantém vazão dos rios durante as estiagens) reduzir escoamento superficial, cheias, erosão INFILTRAÇÃO 4 A medida que a água infiltra pela superfície: O solo vai umedecendo de cima para baixo. Quando o aporte de água à superfície cessa: A umidade se redistribui; Menores teores de umidade na camada próxima à superfície e maiores em camadas mais profundas. Nem toda a umidade é drenada para o lençol freático, já que parte é transferida para atmosfera por evapotranspiração. INFILTRAÇÃO COMPOSIÇÃO DO SOLO 5 O solo é uma mistura de materiais: Sólidos; Líquidos; Gasosos. Nesta mistura também encontram-se muitos organismos vivos. FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA 6 Analisada através do diâmetro das partículas. Diâmetro (mm) Classe 0,0002 a 0,002 Argila 0,002 a 0,02 Silte 0,02 a 0,2 Areia fina 0,2 a 2,0 Areia grossa 7 ÁGUA NO SOLO 8 • Zona de Aeração: fases de intercâmbio e descida; inclui a franja de ascensão por capilaridade; • Zona de Saturação: onde se dá o movimento da água do lençol subterrâneo (fase da circulação) FASES DA INFILTRAÇÃO 9 Intercâmbio água próxima à superfície do terreno retorna à atmosfera por aspiração capilar evaporação ou evapotranspiração; Descida deslocamento vertical da água ação do peso próprio supera a adesão e a capilaridade água percola até atingir o lençol subterrâneo; Circulação lençóis subterrâneos água movimenta-se horizontalmente escoamento subterrâneo – Lento e contínuo LENÇÓIS OU AQUÍFEROS 10 • Lençol Freático ou Aquífero Freático superfície livre - sujeita à Patm • Lençol Cativo ou Aquífero Confinado entre duas camadas impermeáveis, P ≠ Patm GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA INFILTRAÇÃO 11 GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS 12 CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO – potencial que o solo tem de absorver água pela sua superfície, em termos de lâmina por tempo. Unidade: [mm/h] ou [mm/min]; VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO - Velocidade média com que a água atravessa as camadas de solo. Geralmente expressa em [cm/s] ou [m/s]; 13 DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA – é a distribuição das partículas constituintes do solo em função das suas dimensões, representada pela curva de distribuição granulométrica; POROSIDADE – A porosidade de um solo pode ser definida como sendo o VOLUME DE VAZIOS (POROS) ou ainda o espaço do solo não ocupado pela “matriz” (conjuntos de componentes orgânicos e inorgânicos). P = Vv/Vt GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS FATORES QUE AFETAM A INFILTRAÇÃO 14 FATORES QUE AFETAM A INFILTRAÇÃO 15 UMIDADE DO SOLO - quanto mais saturado estiver o solo, menor será a infiltração; TOPOGRAFIA - declives acentuados favorecem o escoamento superficial direto diminuindo a oportunidade de infiltração; GEOLOGIA - a granulometria do solo condiciona a sua permeabilidade. Quanto mais fino for o solo menor será a infiltração; 16 OCUPAÇÃO DO SOLO - os processos de urbanização e devastação da vegetação diminuem drasticamente a quantidade de água infiltrada ocorrendo o contrário com a aplicação de técnicas adequadas de terraceamento e manejo do solo; DEPRESSÕES - a existência de depressões provoca a retenção da água diminuindo a quantidade de escoamento superficial direto. A água retida infiltra no solo ou evapora. FATORES QUE AFETAM A INFILTRAÇÃO DETERMINAÇÃO 17 DETERMINAÇÃO 18 INFILTRÔMETRO Os infiltrômetros são aparelhos para determinação direta da capacidade de infiltração local dos solos. Infiltrômetro com aplicação de água por inundação: São constituídos de dois anéis concêntricos de chapa metálica, com diâmetros variando entre 16 e 40 cm, que são cravados verticalmente no solo de modo a restar uma pequena altura livre sobre este. Aplica-se água em ambos os cilindros mantendo uma lâmina líquida de 1 a 5 cm, sendo que no cilindro interno mede-se o volume aplicado a intervalos fixos de tempo. A finalidade do cilindro externo é manter verticalmente o fluxo de água do cilindro interno, onde é feita a medição da capacidade de campo. 19 20 DETERMINAÇÃO 21 Infiltrômetro com aplicação de água por aspersão ou simulador de chuva: São aparelhos nos quais a água é aplicada por aspersão, com taxa uniforme, superior à capacidade de infiltração no solo, exceto para um curto período de tempo inicial. Delimitam-se áreas de aplicação de água, com forma retangular ou quadrada, de 0,10 a 40 m² de superfície; medem-se a quantidade de água adicionada e o escoamento superficial resultante, deduzindo-se a capacidade de infiltração do solo. 22 Equação de Horton Taxa de infiltração: Onde: it – taxa de infiltração no tempo t β – ajuste da equação aos pontos i x t; ib – taxa mínima de infiltração; ii – taxa de infiltração inicial. DETERMINAÇÃO eiiii t bibt DETERMINAÇÃO 23 Lâmina infiltrada acumulada I – lâmina infiltrada acumulada EXERCÍCIO 24 A curva de infiltração de um solo foi ajustada a equação de Horton, obtendo-se os seguintes parâmetros: ii= 58 mm/h; if= 20 mm/h e β=5,1. Calcule a taxa de infiltração (i) e a infiltração acumulada (I), em t = 0; 5; 10; 15; 20; 25 e 30 min.
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