Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
DEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação
Área de concentração: Recursos Hídricos
ESTÁGIO DOCÊNCIA
Disciplina: Hidrologia Aplicada
INFILTRAÇÃO
Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista
Ciclo Hidrológico
INFILTRAÇÃO


É o processo pelo qual a água penetra nas
camadas superficiais do solo e se move
para baixo, em direção ao lençol d’água.
É a passagem de água superfície para o
interior do solo.
INFILTRAÇÃO
A infiltração depende:

Da água disponível para infiltrar;

Da constituição e declividade do solo;

Da cobertura vegetal;

Das quantidades de água e ar, inicialmente
presentes no interior do solo (teor de umidade).
FATORES QUE INTERVÊM NA
INFILTRAÇÃO

Umidade do solo:


Um solo seco tem maior capacidade de infiltração inicial;
Permeabilidade do solo:

Pode ser afetada por diversos fatores como cobertura
vegetal e compactação,

Temperatura do solo;

Profundidade do extrato impermeável;
Natureza e Características
do Solo
Constituintes do solo:

Água:


Ar:


Volume (= Área x Altura);
Volume (= Área x Altura);
Partículas Sólidas:

Volume (= Área x Altura);
Natureza e Características
do Solo
Classificação das Partículas do solo:
(Escala Granulométrica Internacional)
Classe
Argila
Silte
Areia fina
Areia Grossa
Pedregulho
Fonte: Vargas, 1977.
Diâmetro (mm)
< 0,002
0,002 – 0,02
0,02 – 0,2
0,2 – 2
>2
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.
Parâmetros da relação
Água-Solo

Porosidade

Chama-se porosidade ()
a relação entre o volume
de vazios (Vv) e o volume
total (V).
Vv

V
Parâmetros da relação
Água-Solo

Massa Específica
solo (ρ)

do
É a relação entre a
massa dos sólidos (ms) e
o volume total (V).
ms

V
Parâmetros da relação
Água-Solo

Relação de Vazios ou
Índice de Vazios (e)

É a relação entre o
volume de vazios (Vv) e o
volume de sólidos (Vs).
Vv
e
Vs
Parâmetros da relação
Água-Solo

Grau de Saturação (S)

É a relação entre o
volume de água (Va) e o
volume de vazios (Vv) de
uma amostra.
Va
S
Vv
Parâmetros da relação
Água-Solo

Umidade
()

Volumétrica
Chama-se de Umidade
() a relação entre o
volume de água (Va) e o
volume total (V).
Va

V
Parâmetros da relação
Água-Solo

Umidade de Saturação
(s)

Chama-se de Umidade de
Saturação (s) a relação
entre o volume de vazios
(Vv) e o volume total (V).
Vv
 s  
V
Parâmetros da relação
Água-Solo

Tensão de Umidade

É a pressão necessária para levar uma amostra
dos solo, bem drenada, aquela umidade.

Ou seja, é a tensão existente no solo que
segura a água entre seus grãos deixando o solo
com uma determinada umidade.
Grandezas Físicas da
INFILTRAÇÃO

Capacidade de Infiltração (ou Taxa de Infiltração)




É a razão máxima com que um solo, em uma dada
condição, é capaz de absorver água, e diminui com o
tempo;
Geralmente expressa em mm/h;
É o parâmetro mais expressivo.
Velocidade de Infiltração.



É a velocidade média com que a água atravessa o solo,
ou ainda, á a vazão dividida pela área da seção reta do
escoamento;
Depende da Permeabilidade e do gradiente hidráulico;
É determinada pela Lei de Darcy.
Lei de Darcy

A Lei de Darcy regi o escoamento da água
nos solos saturados, e é representada pela
seguinte equação:
dh
V K
dx
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).
Métodos de Medição da
Capacidade de Infiltração
Os principais métodos de determinação da
capacidade de infiltração no campo são:

Método
dodo
Infiltrômetro
de anel;
Método
Infiltrômetro
de 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;
Infiltrômetro de Anel




Consiste de dois anel concêntrico, o de menor com 25
cm de diâmetro e o maior com diâmetro de 50 cm.
Ambos com 30cm de altura.
Os anéis devem ser
instalados no solo
com o auxilio de
uma marreta.
Coloca-se água, ao
mesmo tempo nos
dois anéis.
Geralmente a lâmina de água no cilindro interno é maior
externo, devido a função do cilindro externo que é
apenas a orientação das linhas de corrente.
Infiltrômetro de Anel
E com uma régua graduada acompanha-se a infiltração
vertical no cilindro interno para vários intervalos de
tempo.


A capacidade de infiltração instantânea é calculada por:
h
It 
t
Onde:
It é a capacidade de Infiltração instantânea (mm/h) ;
∆h é a variação da lâmina d’água (mm);
∆t é o intervalo de tempo (h);
Infiltrômetro de Anel
O gráfico da capacidade de infiltração é do tipo t x I
(Capacidade de Infiltração em função do tempo).
Capacidade de Infiltração
60,00
50,00
I (mm/h)

40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t (h)
Onde:
It é a capacidade de Infiltração (mm/h) ;
t é o tempo (h);
11
12
13
Exercício
1.
Calcular a capacidade de infiltração em cada
instante e a acumulada para um ensaio a partir
dos dados coletados.
Horário
08:05
08:10
08:15
08:25
08:45
09:25
10:05
10:45
Lâmina
d’ água
(cm)
12,00
11,55
11,20
10,80
10,25
9,45
8,70
8,00
Horário
10:45
11:25
12:05
12:45
13:25
14:05
Lâmina
d’ água
(cm)
12,00
11,35
10,75
10,15
9,55
8,95
Obrigada
pela Atenção!
Até a próxima aula.