Aula 2 - Manejo de Irrigação - Infiltração de água no solo(AGRONOMIA UNIMONTES)

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Disciplina: MANEJO DA IRRIGAÇÃO 
 
Assunto: INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO 
 
Data: 25; 27 / 5 e 01/06 Semestre: I/2017 
 
AULA 2 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO DE AGRONOMIA 
Professor: Silvânio Rodrigues dos Santos 
OBJETIVO DA AULA 
Apresentar os principais métodos de determinação da 
infiltração da água no solo. 
1. CONCEITOS 
• Processo pelo qual a água penetra no solo, através da sua 
superfície. Pode ser expressa em termos de velocidade (taxa) 
de infiltração, capacidade de infiltração (potencial) ou 
infiltração acumulada. Pode acontecer no sentido vertical e/ou 
em todos os sentidos. 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO (VI) 
• Fator de grande relevância para a irrigação uma vez que determina o 
tempo em que se deve manter a água na superfície do solo ou a 
duração da irrigação. É expressa em altura de lâmina de água ou 
volume de água por unidade de tempo (mm h-1, cm h-1 ou L s-1). 
• Depende diretamente da textura e da estrutura do solo 
• Um mesmo solo possui variação da VI devido à umidade presente e 
o gradiente de potencial (grandeza física que mede o sentido de 
movimento unitário da água). A água se move de maior para menor 
potencial total. 
 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO (VI) 
• Inicialmente a velocidade de infiltração é alta e reduz 
gradativamente até atingir um valor constante (VIB) 
• Principal aplicação da VIB: Projeto aspersão 
2. FATORES QUE AFETAM A INFILTRAÇÃO 
• Condições extrínsecas do solo: cobertura vegetal; 
compactação por máquinas/animais. 
• Condições intrínsecas: textura; estrutura; 
adensamento de perfis; flora e fauna do solo; 
conteúdo de água. 
*Além de se infiltrar a água também se redistribui no solo 
• Condições de aplicação da água: duração; carga 
hidráulica; qualidade e temperatura da água. 
Classificação do solo quanto a VIB: 
• Muito alta ........... > 30 mm h-1 
• Alta ..................... 15 – 30 mm h-1 
• Média .................. 5 – 15 mm h-1 
• Baixa .................. < 5 mm h-1 
Valores típicos de VIB em função da textura: 
• Arenosa ........... > 30 mm h-1 (25 e 250 mm h-1) 
• Franco-Arenosa ................... 13 a 76 mm h-1 
• Franco-Arenosa-Argilosa .... 5 a 20 mm h-1 
• Franco-Argilosa ..................... 2,5 a 15 mm h-1 
3. CLASSIFICAÇÃO DO SOLO E FAIXAS DA VIB À 
PARTIR DA TEXTURA 
4. MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO 
• Entrada-Saída de água no sulco; 
• Infiltrômetro de sulco; 
• Anéis infiltrômetros; 
• Simulador de chuva. 
 H 
H = altura do nível da água no 
cilindro externo 
Em irrigação por submersão: 10 cm 
Demais: 5 cm 
A profundidade dos cilindros no solo 
deve estar entre 10 e 15 cm 
4.1. ANÉIS OU CILINDROS INFILTRÔMETROS 
• É mais indicado para a irrigação 
por inundação mas como na 
aspersão também predomina a 
infiltração vertical, pode ser 
utilizado. 
*Durante o ensaio a lâmina de 
água dentro dos anéis não deve 
abaixar mais que 2 cm 
Foto: PAZ, V. P. da S. 
4.1. ANÉIS OU CILINDROS INFILTRÔMETROS 
Passos para a instalação: 
 
Fotos: PAZ, V. P. da S. 
Passos para a instalação: 
Fotos: PAZ, V. P. da S. 
Passos para a instalação: 
Fotos: PAZ, V. P. da S. 
Exemplo 1: 
 Ordem (i) Tac (min) 
Leitura 
(mm) 
I (mm) Iac (mm) VI (mm h
-1) 
1 0 50 - 0 - 
2 2,0 40 10 10,0 300,0 
3 4,0 35 5 15,0 150,0 
4 6,0 31/51 4 19,0 120,0 
5 10,0 45 6 25,0 90,0 
6 15,0 40 5 30,0 60,0 
7 20,0 36 4 34,0 48,0 
8 30,0 32/52 4 38,0 24,0 
9 45,0 46 6 44,0 24,0 
10 60,0 40 6 50,0 24,0 
11 70,0 36 4 54,0 24,0 
4.2. SIMULADOR DE CHUVA 
Simões et al. (2005) 
4.2. SIMULADOR DE CHUVA 
Exemplo 2 (compilado de Brandão et al., 2006): 
- Área do teste = 0,90 x 0,90 = 0,81 m2; 
- Área da caixa de coleta (bandeja) = 1,0 m x 0,7 m = 0,7 m2; 
- Intensidade de precipitação média dos difusores (Ip) = 67,5 
mm h-1 
4.2. SIMULADOR DE CHUVA 
Tac 
(min) 
LprecAc (mm) Ves (L) VesAc (L) LesAc (mm) LinfAc (mm) VI (mm h
-1) 
5 5,63 0,84 0,84 1,04 4,59 55,1 
10 11,25 1,33 2,17 2,68 8,57 47,8 
15 16,88 1,54 3,71 4,58 12,3 44,8 
20 22,5 1,75 5,46 6,74 15,76 41,5 
25 28,13 1,82 7,28 8,99 19,14 40,6 
30 33,75 1,96 9,24 11,41 22,34 38,4 
35 39,38 2,03 11,27 13,91 25,47 37,6 
40 45,0 2,10 13,37 16,51 28,49 36,2 
45 50,63 2,17 15,54 19,19 31,44 35,4 
50 56,25 2,17 17,71 21,86 34,39 35,4 
55 61,88 2,24 19,95 24,63 37,25 34,3 
60 67,5 2,31 22,26 27,48 40,02 33,2 
65 73,13 2,31 24,57 30,33 42,8 33,4 
70 78,75 2,38 26,95 33,27 45,48 32,2 
75 84.,8 2,38 29,33 36,21 48,17 32,3 
80 90,0 2,38 31,71 39,15 50,85 32,2 
Tac = tempo acumulado; LprecAc = lâmina precipitada acumulada (= Tac x Ip / 60); Ves = volume 
escoado; VesAc = volume escoado acumulado; LesAc = lâmina escoada acumulada (VesAc / área 
teste); VI = velocidade ou taxa de infiltração {60*[LinfAc(i) - LinfAc(i-1)] / [Tac(i) - Tac(i-1)]}. Área do teste = 
0,81 m2; Ip = 67,5 mm h
-1. Compilado de Brandão et al. (2006) 
Exemplo 2: Infiltração à partir do simulador de chuva. 
4.3. MODELOS DE AJUSTE 
4.3.1. KOSTIAKOV 
 
Em que: K e n são parâmetros que dependem do solo e das 
suas condições iniciais. 
4.3.2. KOSTIAKOV-LEWIS 
 
Em que: VIB = Velocidade de infiltração básica. 
 
A equação de Kostiakov há uma deficiência devido à velocidade 
de infiltração tender a zero quando o tempo tende ao infinito. 
a) Regressão linear (Kostiakov) 
Ajustar por planilha eletrônica 
a) Regressão linear (Kostiakov-Lewis) 
n = 0.2761 b = n 
a = 3.3868 N = 10 
k = 29.5712 
Resultados dos ajustes feitos à partir dos dados do exemplo 1 
VI = 21.242*T-0.749
R² = 0.9647
Iac = 52.451*T0.4569
R² = 0.9873
0
10
20
30
40
50
60
0
50
100
150
200
250
300
0 0.5 1 1.5
In
fil
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um
ul
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(m
m
)
Ve
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 In
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(m
m
 h
-1
)
Tempo (h)
VI
Iac
KOSTIAKOV 
KOSTIAKOV-LEWIS 
0
10
20
30
40
50
60
0
50
100
150
200
250
300
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
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m
)
Ve
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In
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çã
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(m
m
 h
-1
)
Tempo (h)
VI (mm/h) I (mm)
Iac = 29,5712*T0,2761 + 24,0*T
R2 = 0,9600
VI = 8,1646*T-0,7239 + 24,0
R2 = 0,4509
4.4. COMPARAÇÕES ENTRE MÉTODOS 
Capacidade de infiltração determinada à partir do simulador de chuva e dos anéis 
infiltrômetros. Fonte: Costa et al. (1999) 
Velocidade de infiltração da água em latossolo roxo distrófico, após duas horas de teste. 
Fonte: Sidiras e Roth (1984), citado por Brandão et al. (2006). 
Sistemas de 
preparo 
VI (mm h-1) Relação 
infiltrômetro / 
simulador Infiltrômetro Simulador 
Convencional 244 45 5,4 
Escarificação 191 50 3,8 
Plantio direto 129 58 2,2 
REFERÊNCIAS CONSULTADAS 
BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8 ed. 
Viçosa: Ed. UFV, 2006. 625 p. 
BRANDÃO, V. dos S.; CECÍLIO, R. A.; PRUSKI, F. F.; SILVA, D. D. da. Infiltração da 
água no solo. 3° ed. Viçosa: Editora UFV, 2006. 120 p. 
SIMÕES, W. L.; FIGUEIREDO, V. B.; SILVA, E. L. da. Uso do cilindro infiltrômetro único 
em diferentes solos. Engenharia Agrícola, v. 25, n. 2, p. 359-366, 2005. 
COSTA, E. L.; SILVA, A. M. da; COLOMBO, A.; ABREU, A. R. de. Infiltração de água em 
solo, determinada por simulador de chuvas e pelo método dos anéis. Revista 
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.3, n.2, p.131-4, 
1999. 
OBRIGADO!