Modelagem do potencial matricial na frente de umedecimento

• Autor(a) principal: Ataide, Wendy Fonseca
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9744
• topic: Solos - Conservação; Solos - Umidade; Infiltração - Modelos matemáticos; Física do solo; Green-Ampt, Modelo de; Ciências Agrárias

Infiltração é o processo pelo qual a água passa da superfície para o interior do solo, sendo dependente da carga hidráulica na superfície, do teor de água inicial, da textura, da estrutura, da condutividade hidráulica e da porosidade do solo. Diversos modelos se propõem a estimar este processo, dentre os quais se destaca o de Green-Ampt modificado por Mein e Larson (GAML), baseado numa análise física do processo. Embora seja bastante utilizado, este modelo apresenta como desvantagem a dificuldade de obtenção de seus parâmetros de entrada, principalmente do potencial matricial na frente de umedecimento ( ψ m ). Assim sendo, este trabalho teve como objetivos: obter as variáveis necessárias à estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento, utilizando-se para tal o modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson, e estabelecer modelo matemático que relacione o potencial matricial na frente de umedecimento com as características físicas e a condutividade hidráulica do solo saturado, para sua aplicação no modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson. Foram utilizadas três classes de solos (Latossolo Vermelho - Amarelo – LVA; Latossolo Vermelho – LV; e Argissolo Vermelho – PV). Estes solos foram secos ao ar, destorroados e peneirados em peneira de malha 10 mm, sendo posteriormente acondicionados em colunas de PVC de 200 mm de diâmetro e 800 mm de altura, de modo que a densidade do solo ficasse próxima daquela observada em campo. Na lateral das colunas, foram instaladas horizontalmente sondas de TDR para a determinação do teor de água e para o acompanhamento da frente de umedecimento. Aplicou-se água sobre a superfície das colunas sob taxa constante, por meio de um simulador de chuvas, sendo que o excesso escoado superficialmente foi conduzido para uma caixa de coleta na qual foi instalado um medidor de nível denominado Thalimedes. O volume infiltrado foi determinado por diferença entre o volume precipitado e o escoado. Após a realização dos testes, foram coletadas amostras de solo para determinação da granulometria, densidade do solo, porosidade, macroporosidade e microporosidade. Foram determinados, ainda, os teores volumétricos de água na zona de transmissão e no início do processo e a condutividade hidráulica do solo saturado. O potencial matricial foi calculado por intermédio de um rearranjo no modelo de GAML, considerando a taxa de infiltração estável (Tie) como representativa da condutividade hidráulica do solo saturado e o teor volumétrico de água na zona de transmissão em lugar do teor volumétrico de água correspondente à saturação. De posse dos valores de ψ m e das características do solo, foram ajustados modelos de regressão, sendo a escolha do melhor modelo feita por meio dos coeficientes de determinação (R 2 ), pela significância dos parâmetros no modelo, pelo menor número de variáveis envolvidas e pela facilidade de obtenção dessas variáveis (características do solo). Os valores de condutividade hidráulica do solo saturado, de porcentagem de silte e de macroporosidade foram significativos em todos os modelos nos quais foram utilizados. A Tie não foi significativa em nenhum dos modelos. Todas as equações obtidas utilizando-se a porcentagem de silte em combinação com outras variáveis apresentaram bons resultados na modelagem do ψ m , sendo que, os melhores resultados foram obtidos para o modelo que relaciona o ψ m com a porosidade, a condutividade hidráulica do solo saturado e a porcentagem de silte.