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PublicouCristian de Toledo Alterado mais de 7 anos atrás
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INFILTRAÇÃO Mestranda: Maria Isabel Mota Carneiro UFCG / CTRN / PPGECA / AERH DISCIPLINA: HIDROLOGIA APLICADA PROFESSOR: CARLOS DE OLIVEIRA GALVÃO
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Ciclo Hidrológico
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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 Destruição da microfauna do solo Impacto de pisoteio excessivo Compactação mecânica
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ÁGUA NO SOLO
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Refere-se a água contida na zona de saturação. Esta água subsuperficial contitui a maior reserva de água doce disponivel, muitas vezes maior do que todos os rios, lagos e reservatórios. ÁGUA SUBTERRÂNEA
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PARÂMETROS DA RELAÇÃO ÁGUA- SOLO Porosidade ( ); Massa específica do solo (ρ); Grau de saturação (S); Relação de Vazios ou Índice de Vazios (e); Umidade ( ); Tensão de Umidade.
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Porosidade Chama-se porosidade ( ) a relação entre o volume de vazios (V v ) e o volume total (V). Massa Específica do solo (ρ) É a relação entre a massa dos sólidos (m s ) e o volume total (V). Relação de Vazios ou Índice de Vazios (e) É a relação entre o volume de vazios (V v ) e o volume de sólidos (V s ).
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Grau de Saturação (S) É a relação entre o volume de água (V a ) e o volume de vazios (V v ) de uma amostra. Umidade Volumétrica ( ) Chama-se de Umidade ( ) a relação entre o volume de água (V a ) e o volume total (V). Umidade de Saturação ( s ) Chama-se de Umidade de Saturação ( s ) a relação entre o volume de vazios (V v ) e o volume total (V).
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INFILTRAÇÃO Infiltração é a passagem de água da superfície para o interior do solo. Pode-se definir também como sendo o fenômeno de penetração da água nas camadas de solo próximas à superfície do terreno, movendo-se para baixo, através de vazios, sob a ação da gravidade, até atingir uma camada suporte que a retém, formando então a água do solo.
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É um fenômeno que depende: Da água disponível para infiltrar Da natureza do solo Do estado da superfície Das quantidades de água e ar, inicialmente presentes no solo
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O processo de infiltração define a entrada de água no solo. Já o movimento da água dentro do perfil é comumente referido como percolação
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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.
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Figura - Perfil de umidade em um solo
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A infiltração da água no solo pode ser considerada como sendo a sequência das três seguintes fases: 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.
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Quando cessa a infiltração, parte da água no interior do solo propaga-se para camadas mais profundas no solo e parte é transferida para a atmosfera por evaporação direta ou por transpiração dos vegetais. Esse processo faz com que o solo vá recuperando sua capacidade de infiltração, tendendo a um limite superior à medida que as camadas superiores do solo vão se tornando mais secas.
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FATORES QUE INTERVÊM NA INFILTRAÇÃO 1-Permeabilidade do solo: Por exemplo a presença de argila no solo diminui sua porosidade, não permitindo uma grande infiltração.
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2-Cobertura vegetal: Um solo coberto por vegetação é mais permeável do que um solo desmatado. 3-Inclinação do terreno: em declividades acentuadas a água corre mais rapidamente, diminuindo o tempo de infiltração.
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4- Tipo de chuva: Chuvas intensas saturam rapidamente o solo, ao passo que chuvas finas e demoradas têm mais tempo para se infiltrarem.
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5- Umidade do Solo: Por exemplo em um solo mais úmido a infiltração é menor do que um solo mais seco. 6- Temperatura Escoamento no solo é laminar (tranqüilo) em função da viscosidade da água. Quanto maior a temperatura maior a infiltração de água no solo
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CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO (ou TAXA DE INFILTRAÇÃO) Capacidade de infiltração é a quantidade máxima de água que um solo em determinadas condições pode absorver. Ela varia no decorrer da chuva. 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.
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ondefo = é a capacidade de infiltração inicial (t = 0) fc = é a capacidade de infiltração final (para um tempo tendendo ao infinito) k = é uma constante empírica para cada curva f = é a capacidade de infiltração depois do tempo t. t - tempo transcorrido desde o início da chuva. e - base dos log. neperianos MÉTODO DE HORTON f(mm/h) t(h) K 1 (arenoso) K 2 (argiloso) k
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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. Escoamento
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É a velocidade média do escoamento da água através de um solo saturado, determinada pela relação entre a quantidade de água que atravessa a unidade de área do material do solo e o tempo. Depende da Permeabilidade e do gradiente hidraulico e é determinada pela Lei de Darcy. VELOCIDADE DE FILTRAÇÃO
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A Lei de Darcy rege o escoamento da água nos solos saturados, e é representada pela seguinte equação: 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 MEDIÇÃO DIRETA DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO; MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE DUPLO-ANEL; Método do Infiltrômetro de sulco; Método do balanço de entrada e saída de água no sulco; Método de irrigação por aspersão em uma pequena área de teste;
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Consiste de dois anéis concêntricos MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE DUPLO-ANEL
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Os anéis devem ser instalados no solo com o auxilio de uma marreta. Coloca-se água, ao mesmo tempo nos dois anéis. E com uma régua graduada acompanha-se a infiltração vertical no cilindro interno para vários intervalos de tempo.
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A capacidade de infiltração é calculada por: Onde: V é o volume infiltrado; a é area do cilindro interno (cm); h é altura de água infiltrada (cm); f é a capacidade de Infiltração instantânea (mm/h); Transforma mm/h
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O gráfico da capacidade de infiltração é do tipo t x I (Capacidade de Infiltração em função do tempo). Onde: I t é a capacidade de Infiltração (mm/h) ; t é o tempo (h);
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PERMEAMETRO INFILTROMETRO DE DISCO MICROSIMULADOR MINISIMULADOR
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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
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Até a próxima aula! isabel.mota@yahoo.com.br
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