INFILTRAÇÃO

Infiltração Definição: Define-se infiltração ao fenômeno de penetração da água nas camadas do solo próximas a superfície do terreno, movendo-se para baixo, através dos vazios, sob a ação da gravidade, até atingir uma camada suporte, que a retém, formando então a água do solo.

OBSERVAÇÃO Duas forças devem ser consideradas no entendimento da infiltração em meios porosos: a força gravitacional e a força de atração capilar. A primeira atua no sentido vertical, fazendo com que a água infiltre de cima para baixo no perfil do solo.

Já a força capilar atua em todas as direções, principalmente quando o solo se encontra com baixa umidade. Do ponto de vista físico a altura de ascensão capilar (hc) em um tubo pode ser calculada através da equação: Hc = 2.Ts / w . R Onde: Ts = tensão superficial referente à interação química da água com o material do tubo w = peso específico da água R = raio do tubo

FASES DA INFILTRAÇÃO A) fase de intercambio B) fase de descida C) fase de circulação

FASE DE INTERCAMBIO Nesta fase a água esta próxima a superfície do terreno, sujeita a retornar a atmosfera por uma aspiração capilar, provocada pela ação da evaporação ou absorvida pelas raízes das plantas e em seguida transpirada pelo vegetal.

FASE DE DESCIDA Nesta fase dá-se o deslocamento vertical da água quando a ação de seu peso próprio supera a adesão e a capilaridade. Esse movimento se efetua até atingir uma camada suporte de solo impermeável.

FASE DE CIRCULAÇÃO Nesta fase, devido ao acumulo da água são constituídos os lençóis subterrâneos, cujo movimento se deve também a ação da gravidade, obedecendo às leis de escoamento subterrâneo.

Dois tipos de lençóis podem ser definidos Lençol freático: quando a sua superfície é livre e esta sujeita a pressão atmosférica Lençol cativo (artesiano): quando confinado entre duas camadas impermeáveis, sendo a pressão na superfície superior diferente da atmosférica

GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS Capacidade de infiltração Distribuição granulométrica Porosidade Velocidade de infiltração Coeficiente de permeabilidade

CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO É quantidade máxima de água que um solo pode absorver na unidade de tempo por unidade de área horizontal.

A penetração da água no solo, na razão da sua capacidade de infiltração, verifica-se somente quando a intensidade da precipitação excede a capacidade do solo em absorver a água, isto é, quando a precipitação é excedente.

A capacidade de infiltração pode ser expressa em milímetros por hora, milímetros por dia ou em metros cúbicos por metro quadrado e por dia.

DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA É a distribuição das partículas constituintes do solo em função das suas dimensões, representada pela curva da distribuição granulométrica – curva das percentagens acumuladas, em peso, em função do tamanho dos grãos (abertura das malhas de peneiras)

POROSIDADE É a relação entre o volume de vazios de um solo e o seu volume total, expressa geralmente em porcentagem.

VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO É a velocidade média de 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. Pode ser expressa em metros cúbicos por segundo, metros por dia ou metros cúbicos por metro quadrado e por dia.

COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE É a velocidade de filtração da água em um solo saturado com perda de carga unitária. O coeficiente de permeabilidade varia com a temperatura, pois esta influi na viscosidade da água. Pode ser expresso nas mesmas unidades e velocidade de filtração.

FATORES INTERVENIENTES Tipo de solo Grau de umidade do solo Ação da precipitação sobre o solo Compactação devida ao homem e aos animais Macroestrutura do terreno Cobertura vegetal Temperatura Presença do ar

TIPO DE SOLO A capacidade de infiltração no varia diretamente com a porosidade, o tamanho das partículas do solo e o estado de fissuração das rochas.

GRAU DE UMIDADE DO SOLO Parte da água que se precipita sobre o solo seco é absorvida por ação da gravidade que se soma a ação da capilaridade.

Se o solo, no inicio da precipitação já apresenta uma certa umidade, tem capacidade de infiltração menor do que a que teria se estivesse seco.

AÇÃO DA PECIPITAÇÃO SOBRE O SOLO As águas da chuva chocando-se contra o solo promovem a compactação de sua superfície, diminuindo a capacidade de infiltração, destacam e transportam os materiais finos que, pela sua sedimentação posterior, tenderão a diminuir a porosidade da superfície; umedecem a superfície do solo, saturando as camadas próximas, aumentando a resistência à penetração da água; e atuam sobre as partículas de substancias coloidais que, ao incharem, reduzem a dimensão dos espaços intergranulares.

A intensidade dessa ação varia com a granulometria dos solos, sendo mais importante nos solos finos. A presença de vegetação atenua ou elimina esse efeito.

COMPACTAÇÃO DEVIDA AO HOMEM E AOS ANIMAIS Em locais onde há trafego constante de homens ou veículos ou em áreas e utilização intensa por animais (pastagens), a superfície é submetida a uma compactação que a torna relativamente impermeável.

MACROESTRUTURA DO TERRENO A capacidade de infiltração pode ser elevada pela atuação de fenômenos naturais que provocam o aumento da permeabilidade como por exemplo, Escavações feitas por animais e insetos; Decomposição das raízes e dos vegetais; Ação da geada e do sol; Aradura e cultivo da terra.

COBERTURA VEGETAL A presença de vegetação atenua ou elimina a ação da compactação da água da chuva e permite o estabelecimento de uma camada de matéria orgânica em decomposição que favorece a atividade escavadora de insetos ou animais.

TEMPERATURA A temperatura influindo na viscosidade da água faz com que a capacidade de infiltração nos meses frios seja mais baixa do que nos meses quentes.

PRESENÇA DO AR O ar presente nos vazios do solo pode ficar retido temporariamente, comprimido pela água que penetra no solo, tendendo a retardar a infiltração.

DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO Infiltrômetros Métodos

Infiltrômetros São aparelhos para determinação direta da capacidade de infiltração local dos solos. Existem dois tipos Infiltrômetros com aplicação de água por inundação, ou simplesmente infiltrômetros; Infiltrômetros com aplicação Da água por aspersão ou simuladores de chuva.