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Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais
la no solo é proveniente da infiltração; ao mesmo tempo, para que haja infiltração é preciso
que o solo tenha uma capacidade de absorver a água, o que é regido pela percolação.
A taxa de infiltração (f) é a razão com que a água entra na superfície de solo por unidade
de tempo. Em Hidrologia, ela é expressa em lâmina d’água por tempo (LT -1 ), sendo as
unidades mais usuais mm/h e mm/min.
A infiltração acumulada ou total infiltrado (F) indica o volume total infiltrado no terreno
entre um tempo inicial t o
até um tempo t qualquer. As unidades mais comuns empregadas
para infiltração acumulada são mm e cm.
Numericamente, a relação entre taxa de infiltração e total infiltrado é dada por:
t
F (t) = ∫ f (t) dt
to
(1)
ou
F (t) =
dF (t)
(2)
dt
A capacidade de infiltração (f s
) é a máxima taxa que um solo pode absorver de água
através da sua superfície em um tempo específico t. A capacidade de infiltração do solo varia
ao longo de em evento de precipitação, diminuindo até atingir um valor constante.
Potencial capitar ou mátrico (ϕ) é a carga hidráulica devido às forças capilares do solo
e é dada em centímetros. É também conhecida como pressão negativa ou capilar.
Condutividade Hidráulica (K) é definida como a taxa de escoamento da água através
do solo sob um gradiente hidráulico unitário. Essa taxa depende da taxa de umidade do solo
e tem unidade dada em LT -1 . Quando o solo encontra-se saturado, essa variável é denominada
Condutividade Saturada (K s
)
3 Movimento de água através do solo
Para compreensão da modelagem matemática da infiltração no solo, é preciso entender
fisicamente o que ocorre dentro do solo. A entrada de água dentro do solo é governada juntamente
por duas forças: capilaridade e gravidade. O somatório dessas duas forças constitui o
potencial hidráulico. Por definição física, a direção do fluxo da água será sempre para o ponto
de menor potencial energético. Em solos saturados, a gravidade apresenta maior importância.
Ela age no sentido vertical, forçando a água para baixo. Quando o solo atinge a saturação,
os espaços entre os poros estão completamente preenchidos e o movimento da água nesta
situação ocorre mais rapidamente (SINGH, 1989).
As forças capilares são mais forte em solos não saturados. Embora as forças capilares e
gravitacionais atuem de modo a mover a água para baixo, a ação da capilaridade pode também
desviar o fluido lateralmente.
No processo de movimento da água, ocorrem dois fenômenos simultaneamente: umedecimento
do solo e movimento da água. Para que ocorra transporte de água, é preciso que,
na parcela onde ocorre o fluxo, haja um aumento da umidade. Esse aumento de umidade
provoca o aparecimento de um diferencial de umidade que cria uma frente de molhamento.
O teor de umidade abaixo da frente é ainda baixo, enquanto o solo acima está próximo da