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Infiltração e água no 
solo 
 
nfiltração é definida como a passagem da água através da superfície do solo, 
passando pelos poros e atingindo o interior, ou perfil, do solo. A infiltração de 
água no solo é importante para o crescimento da vegetação, para o 
abastecimento dos aquíferos (reservatórios de água subterrânea), para 
armazenar a água que mantém o fluxo nos rios durante as estiagens, para reduzir o 
escoamento superficial, reduzir as cheias e diminuir a erosão. 
 
Composição do solo 
A água infiltrada no solo preenche os poros originalmente ocupados pelo ar. 
Assim, o solo é uma mistura de 
materiais sólidos, líquidos e gasosos. 
Na mistura também encontram-se 
muitos organismos vivos (bactérias, 
fungos, raízes, insetos, vermes) e 
matéria orgânica, especialmente nas 
camadas superiores, mais próximas 
da superfície. A Figura 7. 1 
apresenta a proporção das partes 
mineral, água, ar e matéria orgância 
tipicamente encontradas na camada 
superficial do solo (horizonte A). 
Aproximadamente 50% do solo é 
composto de material sólido, 
enquanto o restante são poros que 
podem ser ocupados por água ou 
pelo ar. O conteúdo de ar e de água 
é variável. 
 
Capítulo 
7 
I 
 
 Figura 7. 1: Composição típica do solo (Lepsch, 2004). 
 70 
A parte sólida mineral do solo normalmente é analisada do ponto de vista do 
diâmetro das partículas. De acordo com o diâmetro as partículas são classificadas 
como argila, silte, areia fina, areia grossa, e cascalhos ou seixos. A Tabela 7. 1 
apresenta a classificação das partículas adotada pela Sociedade Internacional de 
Ciência do Solo, de acordo com seu diâmetro. 
Geralmente, os solos são formados por misturas de materiais das diferentes classes. 
As características do solo e a forma com que a água se movimenta e é armazenada 
no solo dependem do tipo de partículas encontradas na sua composição. Cinco 
tipos de textura de solo são definidas com base na proporção de materiais de 
diferentes diâmetros, conforme a Figura 7. 2. 
Tabela 7. 1: Classificação das partículas que compõe o solo de acordo com o diâmetro. 
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 
 
 
Figura 7. 2: Os cinco tipos de textura do solo, de acordo com a proporção de argila, areia e silte (Lepsch, 2004). 
A porosidade do solo é definida como a fração volumétrica de vazios, ou seja, o 
volume de vazios dividido pelo volume total do solo. A porosidade de solos 
arenosos varia entre 37 a 50 %, enquanto a porosidade de solos argilosos varia 
entre, aproximadamente, 43 a 52%. É claro que estes valores de porosidade podem 
variar bastante, dependendo do tipo de vegetação, do grau de compactação, da 
 71 
estrutura do solo (resultante da combinação das partículas finas em agregados 
maiores) e da quantidade de material orgânico e vivo. 
 
Água no solo 
Quando um solo tem seus poros completamente ocupados por água, diz se que 
está saturado. Ao contrário, quando está completamente seco, seus poros estão 
completamente ocupados por ar. É desta forma que normalmente é medido o 
grau de umidade do solo. Uma amostra de solo é coletada e pesada na condição de 
umidade encontrada no campo. A seguir 
esta amostra é seca em um forno a 105 
oC por 24 horas para que toda a 
umidade seja retirada e a amostra é 
pesada novamente. A umidade do solo é 
calculada a partir da diferença de peso 
encontrada. 
Além deste método, denominado 
gravimétrico, existem outras formas de 
medir a umidade do solo. Um método 
bastante utilizado é o chamado TDR 
(Time Domain Reflectometry). Este 
método está baseado na relação entre a 
umidade do solo e a sua constante 
dielétrica. Duas placas metálicas são 
inseridas no solo e é medido o tempo de transmissão de um pulso eletromagnético 
através do solo, entre o par de placas. A vantagem deste método é que não é 
necessário destruir a amostra de solo para medir a sua umidade, e o monitoramento 
pode ser contínuo. 
Uma importante forma de analisar o comportamento da água no solo é a curva de 
retenção de umidade, ou curva de retenção de água no solo (Figura 7. 3). Esta 
curva relaciona o conteúdo de umidade do solo e o esforço (em termos de pressão) 
necessário para retirar a água do solo. 
Como uma esponja mergulhada em um balde, o solo 
que é completamente imerso em água fica 
completamente saturado. Ao ser suspensa no ar, a 
esponja perde parte da água que escoa devido à força 
da gravidade. Da mesma forma o solo tem parte da sua 
umidade retirada pela ação da gravidade, atingindo uma 
situação denominada capacidade de campo. A partir 
daí, a retirada de água do solo é mais difícil e exige a 
ação de uma pressão negativa (sucção). As plantas 
conseguem retirar água do solo até um limite de 
sucção, denominado ponto de murcha permanente, a partir do qual não se 
recuperarão mais mesmo se regadas. 
 
Figura 7. 3: Curva de retenção de água no solo (Ward e Trimble, 2004) 
Saturação: condição em que todos os 
poros estão ocupados por água 
Capacidade de campo: Conteúdo de 
umidade no solo sujeito à força da 
gravidade 
Ponto de murcha permanente: umidade 
do solo para a qual as plantas não 
conseguem mais retirar água e morrem 
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A curva de retenção de água no solo é diferente para diferentes texturas de solo. 
Solos argilosos tendem a ter maior conteúdo de umidade na condição de saturação 
e de capacidade de campo, o que é positivo para as plantas. Mas, da mesma forma, 
apresentam maior umidade no ponto de murcha. Observa-se na curva relativa à 
argila que a umidade do solo argiloso no ponto de murcha permanente é de quase 
20%, o que significa que nesta condição ainda há muita água no solo, entretanto 
esta água está tão fortemente ligada às partículas de argila que as plantas não 
conseguem retirá-la do solo, e morrem. 
 
Balanço de água no solo 
Em condições naturais a umidade do solo varia ao longo do tempo, sob o efeito 
das chuvas e das variações sazonais de temperatura, precipitação e 
evapotranspiração. Uma equação de balanço hídrico de uma camada de solo pode 
ser expressa pela equação 
ETGQPV −−−=∆ 
onde ∆V é a variação de volume de água armazenada no solo; P é a precipitação; Q 
é o escoamento superficial; G é a percolação e ET é a evapotranspiração. 
A percolação (G) é a passagem da água da camada superficial do solo para camadas 
mais profundas. A evapotranspiração é a retirada de água por evaporação direta do 
solo e por transpiração das plantas. A infiltração é a diferença entre a precipitação 
(P) e o escoamento superficial (Q). 
 
Movimento de água no solo e infiltração 
O solo é um meio poroso, e o movimento da água em meio poroso é descrito pela 
equação de Darcy. Em 1856, Henry Darcy desenvolveu esta relação básica 
realizando experimentos com areia, concluindo que 
o fluxo de água através de um meio poroso é 
proporcional ao gradiente hidráulico. 
 
x
hKq
∂
∂
⋅= e 
x
hAKQ
∂
∂
⋅⋅= 
onde Q é o fluxo de água (m3.s-1); A é a área (m2) q 
é o fluxo de água por unidade de área (m.s-1); K é a 
condutividade hidráulica (m.s-1); h é a carga 
hidráulica e x a distância. 
A condutividade hidráulica K é fortemente 
 
Figura 7. 4: Termos do balanço de água no solo. 
 73 
dependente do tipo de material poroso. Assim, o valor de K para solos arenosos é 
próximo de 20 cm.hora-1. Para solos siltosos este valor cai para 1,3 cm.hora-1 e em 
solos argilosos este valor cai ainda mais para 0,06 cm.hora-1. Portanto os solos 
arenosos conduzem mais facilmente a água do que os solos argilosos, e a infiltração 
e a percolação da água no solo são mais intensas e rápidas nos solos arenosos do 
que nos solos argilosos. 
Uma chuva que atinge um solo inicialmente seco será inicialmente absorvidaquase 
totalmente pelo solo, enquanto o solo apresenta muitos poros vazios (com ar). À 
medida que os poros vão sendo preenchidos, a infiltração tende a diminuir, estando 
limitada pela capacidade do solo de transferir a água para as camadas mais 
profundas (percolação). Esta capacidade é dada pela condutividade hidráulica. A 
partir deste limite, quando o solo está próximo da saturação, a capacidade de 
infiltração permanece constante e aproximadamente igual à condutividade 
hidráulica. 
Uma equação empírica que descreve este comportamento é a equação de Horton, 
dada abaixo: 
( ) tefcfofcf β−⋅−+= 
onde f é a capacidade de infiltração num instante qualquer (mm.hora-1); fc é a 
capacidade de infiltração em condição de saturação (mm.hora-1); fo é a capacidade 
de infiltração quando o solo está seco (mm.hora-1); t é o tempo (horas); e β é um 
parâmetro que deve ser determinado a partir de medições no campo (hora-1). 
Esta equação é uma função exponencial assintótica ao valor fc, conforme 
apresentado na Figura 7. 5. 
 
Figura 7. 5: Curvas de infiltração de acordo com a equação de Horton, para solos argilosos e arenosos. 
 
 74 
Os parâmetros de uma equação de infiltração, como a de Horton, podem ser 
estimados a partir de experimentos no campo, sendo o mais comum o de medição 
de capacidade de infiltração com o método dos anéis concêntricos. 
O infiltrômetro de anéis concêntricos é constituído de dois anéis concêntricos de 
chapa metálica (Figura 7. 6), 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 bem como o nível da água ao longo do 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. 
 
Exercícios 
1) Qual é o efeito esperado do pisoteamento do solo pelo gado sobre a 
capacidade de infiltração? 
2) Considere uma camada de solo de 1 m de profundidade cujo conteúdo de 
umidade é 35% na capacidade de campo e de 12% na condição de ponto 
de murcha permanente. Quantos dias a umidade do solo poderia sustentar 
a evapotranspiração constante de 7 mm por dia de uma determinada 
cultura? 
3) Uma camada de solo argiloso, cuja capacidade de infiltração na condição de 
saturação é de 4 mm.hora-1 , está saturado e recebendo chuva com 
intensidade de 27 mm.hora-1. Qual é o escoamento (litros por segundo) que 
está sendo gerado em uma área de 10m2 deste solo? 
 
Figura 7. 6: Medição de infiltração utilizando o infiltrômetro de anéis concêntricos, e esquema do fluxo de água no solo. 
 
 75 
4) Uma medição de infiltração utilizando o método dos anéis concêntricos 
apresentou o seguinte resultado. Utilize estes dados para estimar os 
parâmetros fc, fo e β da equação de Horton. 
Tempo (minutos Total infiltrado (mm) 
0 0 
1 30 
2 40 
3 45 
4 49 
5 51 
6 52 
7 54 
8 56 
9 57 
10 59 
15 63 
20 66 
25 70