8 - Aula-Infiltração

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HIDROLOGIA
UFERSA-ANGICOS
2016.2
Segundo Martins et al.(1976), infiltração é definida
como o fenômeno de penetração da água nas camadas de
solo próximas à superfície do terreno, movendo-se para
baixo, sob ação da gravidade, até atingir uma camada-
suporte, que à retém, formando então a água no solo.
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INFILTRAÇÃO
DEFINIÇÃO
É a parcela da precipitação que atinge a superfície do solo, e
por gravidade penetra no perfil do solo, passando a formar a fase
subterrânea do ciclo hidrológico
Obs.: Encontram-se dois tipos de forças atuando na parcela da água
que infiltra no solo, a força gravitacional e a força de adesão de suas
moléculas às superfícies das partículas do solo (força de atração
capilar ou capilaridade).
.
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INFILTRAÇÃO
DEFINIÇÃO
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INFILTRAÇÃO
• Penetração da água da superfície no solo, passando a
ocupar os poros (volume de vazios) existentes no solo.
• Enquanto há aporte de água, o perfil de umidade tende à
saturação em toda a profundidade, sendo a superfície,
naturalmente, o primeiro nível a saturar.
• Quando o aporte de água à superfície cessa (precipitação para),
isto é, deixa de haver infiltração, a umidade no interior do solo
se redistribui, evoluindo para um perfil de umidade inverso,
com menores teores de umidade próximo à superfície e maiores
nas camadas mais profundas.
 O processo de infiltração define a entrada de água no
solo.
 Já o movimento da água dentro do perfil é comumente
referido como percolação
Obs.: Não confundir permeabilidade com capacidade de infiltração.
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INFILTRAÇÃO
Redução das cheias
Redução da erosão
Manutenção dos rios nos períodos de estiagem
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INFILTRAÇÃO
IMPORTÂNCIA DA INFILTRAÇÃO
FASE DE INTERCÂMBIO – A água que infiltra encontra-
se na camada superficial do solo e nesta fase a água infiltrada
está sujeita a retornar a atmosfera;
FASE DE DESCIDA – A água encontra-se em deslocamento
vertical que promove o escoamento descendente da água até
ela atingir a camada-suporte;
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INFILTRAÇÃO
FASES DA INFILTRAÇÃO
FASE DE CIRCULAÇÃO – A ÁGUA QUE INFILTRA SE ACUMULA,
SATURANDO O SOLO, E FORMANDO OS LENÇÓIS SUBTERRÂNEOS NO
QUAL A ÁGUA SE MOVIMENTA DEVIDO A AÇÃO DA GRAVIDADE,
OBEDECENDO TAMBÉM AS LEIS DO ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO.
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INFILTRAÇÃO
FASES DA INFILTRAÇÃO
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INFILTRAÇÃO
Resumindo as fases da infiltração
A entrada da água pela superfície;
A percolação da água através do perfil
do solo;
A relação da capacidade de
armazenamento da água no solo.
UMIDADE DO SOLO;
TIPO DE SOLO;
AÇÃO DA PRECIPITAÇÃO SOBRE O SOLO;
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INFILTRAÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM A 
INFILTRAÇÃO
COBERTURA VEGETAL;
INCLINAÇÃO DO TERRENO.
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INFILTRAÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM A 
INFILTRAÇÃO
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INFILTRAÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM A 
INFILTRAÇÃO
Chuvas Intensas
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INFILTRAÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM A 
INFILTRAÇÃO
CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO
“É A QUANTIDADE DE ÁGUA MÁXIMA QUE UM SOLO, EM
CONDIÇÕES PREESTABELECIDAS, PODE ABSORVER POR UNIDADE
DE SUPERFÍCIE HORIZONTAL, DURANTE A UNIDADE DE
TEMPO.”(GARCEZ & ALVAREZ, 1988)
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO
É medida pela altura da lâmina de água que infiltrou no solo;
É expressa em mm/h;
É uma grandeza que caracteriza a infiltração em suas fases de
intercâmbio e de descida.
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO
 É a quantidade máxima de água que um solo em
determinadas condições pode absorver (f).
 Se uma precipitação atinge o solo com a uma intensidade
menor que a capacidade de infiltração do solo toda a água
penetra no solo, provocando uma progressiva diminuição da
própria capacidade de infiltração, já que o solo está se
umedecendo.
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
CURVA DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO EM 
FUNÇÃO DO TEMPO
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
O QUE ACONTECE SE A INTENSIDADE DA CHUVA É 
MAIOR QUE A CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO?
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
INTENSIDADE DA CHUVA X CAPACIDADE DE 
INFILTRAÇÃO 
O QUE ACONTECE QUANDO P > f ?
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CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO 
INTENSIDADE DA CHUVA X CAPACIDADE DE 
INFILTRAÇÃO 
O QUE ACONTECE QUANDO P < f ?
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CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO 
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO
 É a velocidade média com que a água atravessa o
solo, ou seja, é a vazão dividida pela secção reta do
escoamento.
Obs.: A velocidade de infiltração não é um bom parâmetro da
infiltração pois depende somente da permeabilidade (K) e do
gradiente hidráulico (dh/dt).
 É determinada pela Lei de Darcy.
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA 
INFILTRAÇÃO
 A Lei de Darcy rege o escoamento da água nos solos
saturados, e é representada pela seguinte equação:
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LEI DE DARCY
dx
dh
KV 
Onde:
V é a velocidade de infiltração;
K é a condutividade hidráulica (medida através de permeâmetros);
h é a Carga Piezométrica ou Altura Piezométrica (altura da água de um
aqüífero confinado medida num piezômetro).
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Métodos de Medição da Capacidade de 
Infiltração
Os principais métodos de determinação da capacidade
de infiltração no campo são:
 Método do Infiltrômetro de anel;
 Método de irrigação por aspersão em uma pequena área de 
teste;
 Método do Infiltrômetro de anel;
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INFILTRÔMETRO DE ANEL
 Consiste de dois anel concêntrico, o de menor com 25 cm de
diâmetro e o maior com diâmetro de 50 cm. Ambos com 30cm
de altura.
 Os anéis devem ser 
instalados no solo com 
o auxilio de uma 
marreta.
 Coloca-se água, ao 
mesmo tempo nos 
dois anéis.
 Geralmente a lâmina de água no cilindro interno é maior
externo, devido a função do cilindro externo que é apenas a
orientação das linhas de corrente.Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos
INFILTRÔMETRO DE ANEL
 E com uma régua graduada acompanha-se a infiltração vertical
no cilindro interno para vários intervalos de tempo.
 A capacidade de infiltração instantânea é calculada por:
t
h
I t



Onde:
It é a capacidade de Infiltração instantânea (mm/h) ;
∆h é a variação da lâmina d’água (mm);
∆t é o intervalo de tempo (h);
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INFILTRÔMETRO DE ANEL
 O gráfico da capacidade de infiltração é do tipo t x I
(Capacidade de Infiltração em função do tempo).
Capacidade de Infiltração
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
t (h)
I (m
m
/h)
Onde:
It é a capacidade de Infiltração (mm/h) ;
t é o tempo (h);
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E S T I M A T I V A DA I N F I L T R A Ç Ã O
 Método de Horton
  tkcc effff
 0
f(mm/h)
t(h)
K1 (arenoso)
K2(argiloso)
k
Onde:
f é a capacidade de infiltração no tempo t (mm/h)
f0 é a capacidade de infiltração inicial para t = 0 (mm/h);
fc é a capacidade de infiltração final (mm/h);
k é uma constante para cada curva (h-1);
t é o tempo (h);
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E S T I M A T I V A DA I N F I L T R A Ç Ã O
Grupo A – Solos arenosos profundos; tem alta capacidade de
infiltração e geram pequenos escoamentos;
Grupo B – Solos franco arenosos pouco profundos; tem menor
capacidade de infiltração e geram maiores escoamentos
do que o solo A;
Grupo C – Solos franco argilosos; tem menor capacidade de infiltração
e geram maiores escoamento do que A e B.
Grupo D – Solos argilosos expansivos; tem baixa capacidade de
infiltração e geram grandes escoamentos.
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ÁGUA NO SOLO
 As propriedades do solo, estão
associadas ao funcionamento
hidrológico do solo.
 Causa a destruição da estrutura
do solo
• Excesso de umidade
• Compactação mecânica
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ÁGUA NO SOLO
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PARÂMETROS DA RELAÇÃO ÁGUA-
SOLO
 Porosidade ();
 Grau de saturação (S);
 Relação de Vazios ou Índice de 
Vazios (e);
 Umidade (h);
V
Vv
s
v
V
V
e 
v
a
V
V
S  V
V
h a