Condutividade Hidráulica e Infiltração

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Condutividade Hidráulica e 
Infiltração de Água no Solo
Mestranda Caroline Lacerda
Prof.º Dr. Luis Eduardo A. S. Suzuki
Introdução 
• O solo pode ser considerado como um sistema complexo 
formado por uma rede de canais. 
• São formados prioritariamente por ar e água.
• Quais as propriedades que influenciam esse sistema? 
Introdução
Solo
Água no solo
• Distribuição da água:
• Oceanos, geleiras, águas subterrâneas e superficial (0,025 %)
• Destes 0,025% cerca de 38% está no compartimento solo.
• Nível mundial:
• Setor agrícola – 70%
• Países em desenvolvimento:
• Setor agrícola – 82% 
Importância da água
• Considerando a importância da água ficam algumas 
perguntas:
• Por que o solo retém água?
• Quanto de água o solo retém? 
• Qual é o movimento desta água no solo? 
• Qual a disponibilidade de água para as plantas?
Umidade do Solo
Umidade do Solo
Porosidade
• Importante pois todos os fenômenos físico‐químicos  para as 
plantas ocorrem no espaço poroso ;
• O que determina a quantidade e qualidade é a forma, 
tamanho e arranjamento das partículas;
• Classes de poros
• Importância de cada um?
• Fatores que afetam.
Retenção e armazenamento
• Poros contém:
• Solução aquosa: água e solução do solo  
• Solução gasosa: ar do solo
• Solo saturado: Espaço poroso cheio de água
Retenção e armazenamento
• Dois processos:
• Capilaridade: microporos responsáveis quando solo está úmido
• Adsorção: ocorre nos microporos quando o solo está mais seco 
(fica na superfície dos colóides)
• Adesão – partícula  água
• Coesão – água  água
Infiltração no solo
• Entrada de água no solo através da superfície no sentido 
vertical descendente.
• Importante parâmetro de entrada no balanço hídrico
• Capacidade afetada pelo (a):
• Tempo;
• Umidade inicial;
• Porosidade,
• Textura,
• Condutividade hidráulica entre outros.
Fatores X Infiltração
Textura do solo
• Consequência do tamanho de partículas e distribuição do 
diâmetro dos poros. 
Figura: Taxa de infiltração em solos com distinta textura
Fonte: Klein (2008) 
Fatores X Infiltração
Geometria
• Consequência das ações da meso e macrofauna do solo – bioporos.
• Tipo de cultura
• Canais biológicos
Umidade Inicial
• Tempo entre a saturação e a condução
Fatores X Infiltração
Agregados
• Agregados mais estáveis geram espaços maiores entre as 
partículas
Cobertura da superfície
• Relação direta com o processo erosivo;
• Impacto da gota: Rugosidade e Selamento
Enxurrada
Métodos de determinação
•Cilindros concêntricos
• É o método mais utilizado
• Determina a taxa constante de infiltração (VIB)
A taxa de infiltração é definida como a lâmina de água 
(volume de água por unidade de área) que atravessa a 
superfície do solo, por unidade de tempo.
Métodos de análise
Métodos de análise
• Simulador de chuva
Métodos de análise
Infiltração 
Infiltração
• Determinação da taxa de infiltração básica é importante 
para:
• Definição de práticas de manejo
• Dimensionamento de projetos de irrigação e drenagem
• Dimensionamento de estruturas de controle de erosão.
• Solo de VIB baixa....................................VIB < 5 mm.h‐1
• Solo de VIB média.............................5 < VIB < 15 mm.h‐1
• Solo de VIB alta...............................15 < VIB < 30 mm.h‐1
• Solo de VIB muito alta..............................VIB > 30 mm.h‐1
Infiltração
• A medida que a água infiltra no solo, as camadas superiores 
do  perfil  vão  umedecendo  no  sentido  de  cima  para  baixo, 
alterando gradativamente a umidade do solo.
• Enquanto  há aporte  de  água,  o  perfil  de  umidade  tende  à
saturação  em  toda  a  profundidade,  sendo  a  camada 
superficial a primeira a saturar.
Infiltração
• Perfil de umidade do solo.
Infiltração
• Zona saturada
• Localiza‐se imediatamente abaixo da superfície do solo.
• Normalmente é uma camada estreita.
• Espessura de aproximadamente 1,5 cm, em que o solo encontra‐se 
saturado.
• Zona de transição
• Caracterizada pelo decréscimo acentuado da umidade.
• Espessura em torno de 5 cm.
• Zona de transmissão
• Região do perfil na qual a água é transmitida.
• Aumenta continuamente com a aplicação de água.
• Zona de umedecimento
• Camada normalmente estreita.
Infiltração
Condutividade Hidráulica
• Facilidade com que a água se movimenta ao  longo do perfil 
do solo
• Para o  setor agrícola expressa a capacidade que o  solo  tem 
em fornecer água e nutrientes às plantas. 
• Para  fins  ambientais  auxilia  no  entendimento  do  fluxo  de 
água ao longo de uma topossequência. 
Condutividade Hidráulica
• Condutividade hidráulica é dependente de atributos do sólido 
e do líquido que escoa. 
• As características do solo que modificam os valores de K são: 
• a porosidade total; 
• distribuição dos poros por tamanho; 
• tortuosidade. 
• Em relação ao líquido, a K é influenciada pela: 
• densidade do líquido; 
• viscosidade do líquido. 
Condutividade Hidráulica
Condutividade Hidráulica
Determinação da 
condutividade
Para condutividade hidráulica do solo saturado:
Laboratório – permeâmetro de carga constante
• Em laboratório se utilizam amostras indeformada;
• Amostras preenchidas por água;
• Fluxo descendente
Determinação da 
condutividade
Importância
• A  quantidade  de  água  que  pode  ser  armazenada  na  zona 
radicular,  juntamente  com  o  clima  (evapotranspiração e 
precipitação), determina a frequência e a  lâmina de  irrigação 
para um determinado cultivo.
• Estudo da disponibilidade de água no solo, relativo à irrigação 
e a drenagem, envolve os conceitos de capacidade de campo, 
ponto de murcha permanente, disponibilidade  total de água 
do solo e capacidade total de água do solo.
Exercícios