INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO

Transcrição

1 INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO

2 Precipitação Radiação Solar Transpiração e Evaporação Infiltração Escoamento superficial direto Evaporação Lc Lp Escoamento Subterrâneo Rios e lagos Aqüífero Confinado Manto rochoso

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4 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;

5 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;

6 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;

7 Curva característica do solo m R n m 1 m S R pmp cc s

8 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;

9 Cambissolos

10 Latossolos

11 Extrínsecos ao solo: Taxa de aplicação de água; Topografia; Condições de superfície; Preparo do solo Convencional; Mínimo; Plantio Direto; Qualidade do solo;

12 Paisagem de ocorrência de um Cambissolo

13 Paisagem de ocorrência de um Latossolo

14 5. Armazenamento de água no solo 1 Z Z Z Z Z Z Z Z A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A z

15 6. Processo de Infiltração i s Zona de saturação Zona de transição (redução de umidade) Zona de transmissão (redução considerável de umidade) Zona de umedecimento Frente de molhamento z

16 7. Movimento de água no solo Regime Permanente: equação de Darcy

17 8.Equações de infiltração de água no solo Testes de Infiltração: simuladores de chuva

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19 Testes de Infiltração: permeâmetros de carga constante

20 Testes de Infiltração: infiltrômetros de anéis

21 CI (LT -1 ) I acumulada (L) 8.Equações de Infiltração de água no solo CI básica Tempo (T) Tempo (T)

22 8.1 Equações empíricas Equação de Kostiakov: I K n t CI di dt K n t n1

23 CI (LT -1 ) Ip (LT -1 ) 9. Infiltração x escoamento superficial Escoamento superficial CI (LT -1 ) Tempo (T)

24 VI e CI A1 A2 t1 0 tp t1 CI TA TA CT dt dt

25 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);

26 Hidrógrafa Hietograma

27 1. Para o hietograma abaixo, calcule o Índice f considerando a ocorrência de uma lâmina de escoamento igual a 8 mm. Tempo IP (mm h -1 ) (min)

28 1. Para o hietograma abaixo, calcule o Índice f considerando a seguinte equação de capacidade de infiltração de Kostiakov: CI 74,418t 0, ;CI mm h e t em minutos Tempo IP (mm h -1 ) (min)

29 Tempo (minutos) I acumulada (mm) 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. 1 3,8 3 6,1 7 9, , , , , , , , , ,5 55,0 57,0

30 2) Da precipitação fornecida abaixo, houve uma infiltração de 24 mm. Determine o Índice f. Intervalo tempo (h) Int. precipit. (mm/h) ) 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 ) ,5 IP ( mm/h )

31 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 = 2,0174xt 0,6148 (I = mm; t = min)