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INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO Infiltração Radiação Solar Manto rochoso Aqüífero Confinado Rios e lagos Transpiração e Evaporação Evaporação Escoamento superficial direto Precipitação Escoamento Subterrâneo Lp Lc 1. CONCEITOS 1. Passagem da água oriunda de chuva (precipitação) ou irrigação através da superfície do solo; 2. Percolação e redistribuição no perfil do solo; 2. Importância 1. Geração de escoamento superficial direto; 2. Recarga de água subterrânea; 3. Transporte de massa (solutos diversos); 4. Erosão e transporte de sedimentos (solo fertil, fertilizantes e corretivos de forma geral); 5. Armazenamento de água no solo; 6. Evapotranspiração; 3. Conceitos básicos Disponibilidade de água no solo; ◦ Retenção de água: matriz do solo; ◦ Fluxo de água (água gravitacional); Potencial da água no solo: movimento e redistribuição de água no perfil do solo; ◦ Matricial; ◦ Pressão; ◦ Osmótico; ◦ Gravitacional; Curva característica do solo m s pmp mn RS R m1 cc 4. Fatores que afetam a infiltração Intrínsecos ao solo: Porosidade: macro e microporosidade (distribuição de poros por tamanho); Estrutura do solo: distribuição de agregados do solo e sua conformação; Textura do solo: potencial mátrico (retenção de água), estrutura do solo (macro e microporos); Solos argilosos têm maior ou menor infiltrabilidade? Umidade do solo: função de todos os fatores anteriores; Matéria orgânica do solo; Atividade biológica do solo; Cambissolos Latossolos Extrínsecos ao solo: ◦ Taxa de aplicação de água; ◦ Topografia; ◦ Condições de superfície; ◦ Preparo do solo Convencional; Mínimo; Plantio Direto; Qualidade do solo; Paisagem de ocorrência de um Cambissolo Paisagem de ocorrência de um Latossolo 5. Armazenamento de água no solo Z Z Z Z Z Z Z Z 1 z A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 2 3 4 5 6 7 8 9 6. Processo de Infiltração s i z Zona de saturação Zona de transição (redução de umidade) Zona de transmissão (redução considerável de umidade) Zona de umedecimento Frente de molhamento 7. Movimento de água no solo Regime Permanente: equação de Darcy 8.Equações de infiltração de água no solo Testes de Infiltração: simuladores de chuva Testes de Infiltração: permeâmetros de carga constante Testes de Infiltração: infiltrômetros de anéis 8.Equações de Infiltração de água no solo Tempo (T) C I (L T -1 ) CIbásica Tempo (T) I a c u m u la d a ( L ) 8.1 Equações empíricas ◦ Equação de Kostiakov: ntKI 1ntnK dt dI CI 9. Infiltração x escoamento superficial C I (L T -1 ) Tempo (T) CI (LT-1) Ip ( L T -1 ) Escoamento superficial VI e CI tp 1t 1t 0 dtCTTA2A dtTACI1A 10. INFILTRAÇÃO MÉDIA NA BACIA 10.1 ÍNDICE Φ 1. Obtido da combinação hietograma - hidrograma 2. Área acima do Índice Φ corresponde ao escoamento superficial direto; área abaixo, infiltração; 3. Obtido por tentativas tendo-se o conhecimento do total precipitado e do escoamento superficial direto, ambos em lâmina; 4. Escoamento superficial direto = precipitação efetiva (enxurrada); Hietograma Hidrógrafa Tempo (min) IP (mm h-1) 30 8 60 13 90 10 120 6 150 15 180 9 1. Para o hietograma abaixo, calcule o Índice f considerando a ocorrência de uma lâmina de escoamento igual a 8 mm. Tempo (min) IP (mm h-1) 0 0 30 20 60 45 90 35 120 15 150 8 1. Para o hietograma abaixo, calcule o Índice f considerando a seguinte equação de capacidade de infiltração de Kostiakov: minutos em t e h mmCI;t418,74CI 13852,0 Tempo (minutos) Iacumulada (mm) 0 0 1 3,8 3 6,1 7 9,5 10 12,3 15 17,1 20 22,2 25 27,2 30 34,4 40 38,2 50 43,3 60 48,5 70 80 90 53,5 55,0 57,0 2. Para os dados do teste de infiltração, ajuste o modelo de Kostiakov e calcule o tempo a partir do qual inicia-se o escoamento superficial considerando-se uma taxa de aplicação constante e igual a 60 mm h-1. Calcule também a lâmina escoada até o final do teste. 2) Da precipitação fornecida abaixo, houve uma infiltração de 24 mm. Determine o Índice f. Intervalo tempo (h) 0-1 1-2 2-3 3-4 Int. precipit. (mm/h) 6 10 10 4 3) Conhecendo-se, CI = 43,20 t-0,4 ( CI=mm/h; t=mm ) e os dados do hietograma. Obter: As lâminas (acumuladas) precipitada, infiltrada potencial e escoada; e, o Índice f. t ( h ) 0 -1 1-2 2 - 3,5 IP ( mm/h ) 15 4 12 4. Para o modelo de Kostiakov abaixo calcule o tempo a partir do qual inicia-se o escoamento superficial considerando-se uma taxa de aplicação constante e igual a 60 mm h-1. Calcule também a lâmina escoada após 1 hora de teste. Equação: I = 2,0174xt0,6148 (I = mm; t = min)
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