Infiltração no Solo - Ciclo Hidrológico e Fatores Influenciadores

Hidrologia I GRS103 Gilberto Coelho Ciclo hidrológico Nuvens e vapor de água Condensação Precipitação Evapotranspiração Evaporação Escoamento superficial Infiltração Escoamento subsuperficial Percolação Heterogeneidade do solo Nascente Lençol freático Fluxo subterrâneo Base rochosa Oceano Infiltração Infiltração é a passagem de água da superfície para o interior do solo Podese definir também como sendo o fenômeno de penetração da água nas camadas de solo próximas à superfície do terreno movendose para baixo através de vazios sob a ação da gravidade até atingir uma camada suporte que a retém formando então a água do solo Importante para crescimento da vegetação abastecimento dos aquíferos mantém vazão dos rios durante as estiagens reduzir escoamento superficial cheias erosão Água no solo As propriedades do solo estão ligadas ao seu funcionamento hidrológico Água no solo O solo é uma mistura de materiais sólidos líquidos e gasosos Na mistura também encontram se muitos organismos vivos bactérias fungos raízes insetos vermes Infiltração x Percolação O processo de infiltração define a entrada de água no solo Já o movimento da água dentro do perfil é comumente referido como percolação ou redistribuição Infiltração Enquanto houver fornecimento de água o perfil de umidade tende à saturação em toda a profundidade sendo a superfície naturalmente o primeiro nível a saturar Hornberger et al 1998 Elements of physical hydrology Infiltração Quando o fornecimento de água à superfície é interrompido 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 Fatores que interferem na infiltração 01 Permeabilidade do solo Por exemplo a presença de argila no solo diminui sua porosidade não permitindo uma grande infiltração Fatores que interferem na infiltração 02 Cobertura vegetal Um solo coberto por vegetação é mais permeável do que um solo desmatado 03 Topografia em declividades acentuadas a água corre mais rapidamente diminuindo o tempo de infiltração Fatores que interferem na infiltração 04 Tipo de chuva Chuvas intensas ultrapassam a CI do solo ao passo que chuvas finas e demoradas têm mais tempo para infiltrar 05 Umidade do Solo Em um solo mais úmido atinge se rapidamente a VIB 06 Temperatura Quanto maior a temperatura maior a infiltração de água no solo Capacidade de Infiltração Taxa de infiltração Capacidade de infiltração é a quantidade máxima de água que um solo em determinadas condições pode absorver Ela varia no tempo Se uma precipitação atinge o solo com a uma intensidade menor que a capacidade de infiltração toda a água penetra no solo provocando uma progressiva diminuição da própria capacidade de infiltração já que o solo está se umedecendo Capacidade de Infiltração em solos com diferentes texturas argiloso Textura média CImmh th arenoso Modelos de infiltração Kostiakov onde I lâmina infiltrada mm k e n são constantes de ajuste do modelo t tempo transcorrido desde o início da chuva nt K I Modelos de infiltração Kostiakov Lewis onde I lâmina infiltrada mm k e n são constantes de ajuste do modelo t tempo transcorrido desde o início da chuva VIB velocidade de infiltração básica VIB t t K I n Médelo de Horton onde CI é a capacidade de infiltração CIo é a capacidade de infiltração inicial t 0 CIf é a capacidade de infiltração final para um tempo tendendo ao infinito k é uma constante empírica t tempo transcorrido desde o início da chuva e k t CIf CIo CIf CI Formação de escoamento superficial A medida que a precipitação continua a capacidade de infiltração do solo passa a decrescer a ponto da parcela que não é mais infiltrada escoa superficialmente Métodos de medição da infiltração MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE DUPLO ANEL MÉTODO DO BALANÇO DE ENTRADA E SAÍDA DE ÁGUA NO SULCO MÉTODO SIMULADOR DE CHUVA Método do infiltrômetro de duplo anel Colocase água ao mesmo tempo nos dois anéis E com uma régua graduada acompanhase a infiltração vertical no cilindro interno para vários intervalos de tempo Método do simulador de chuvas Manômetro Difusor Tubo de PVC Armação de aço Solo Chapa metálica Calha coletora Método do simulador de chuvas PRECIPITAÇÃO GERAÇÃO DO ESCOAMENTO INFILTRAÇÃO Escoa Superficialmente sobre as encostas Atinge a Rede de Drenagem Evaporação Captada nas depressões Armazenamento no solo Escoamento Sub Superficial Escoamento Subterâneo Evaporação Transpiração ESCOA NOS RIOS ATÉ O EXUTÓRIO Atinge a Rede de Drenagem