INFILTRAÇÃOINFILTRAÇÃO

InfiltraçãoInfiltração

Definição:Definição:

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

OBSERVAÇÃOOBSERVAÇÃO

Duas forças devem ser consideradas Duas forças devem ser consideradas no entendimento da infiltração em no entendimento da infiltração em meios porosos: a meios porosos: a força força gravitacionalgravitacional e a e a força de atração força de atração capilarcapilar..

A primeira atua no sentido vertical, A primeira atua no sentido vertical, fazendo com que a água infiltre de fazendo com que a água infiltre de cima para baixo no perfil do solo.cima para baixo no perfil do solo.

Já a força capilar atua em todas as direções, Já a força capilar atua em todas as direções, principalmente quando o solo se encontra com principalmente quando o solo se encontra com baixa umidade.baixa umidade.

Do ponto de vista físico a altura de ascensão Do ponto de vista físico a altura de ascensão capilar (hc) em um tubo pode ser calculada capilar (hc) em um tubo pode ser calculada através da equação:através da equação:

Hc = 2.Ts / Hc = 2.Ts / w . Rw . ROnde:Onde:Ts = tensão superficial referente à interação Ts = tensão superficial referente à interação

química da água com o material do tuboquímica da água com o material do tubow = peso específico da águaw = peso específico da águaR = raio do tuboR = raio do tubo

FASES DA INFILTRAÇÃOFASES DA INFILTRAÇÃO

A) fase de intercambioA) fase de intercambio B) fase de descidaB) fase de descida C) fase de circulaçãoC) fase de circulação

FASE DE INTERCAMBIOFASE DE INTERCAMBIO

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

FASE DE DESCIDAFASE DE DESCIDA

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

FASE DE CIRCULAÇÃOFASE DE CIRCULAÇÃO

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

Dois tipos de lençóis podem ser Dois tipos de lençóis podem ser definidosdefinidos Lençol freático: quando a sua superfície Lençol freático: quando a sua superfície

é livre e esta sujeita a pressão é livre e esta sujeita a pressão atmosféricaatmosférica

Lençol cativo (artesiano): quando Lençol cativo (artesiano): quando confinado entre duas camadas confinado entre duas camadas impermeáveis, sendo a pressão na impermeáveis, sendo a pressão na superfície superior diferente da superfície superior diferente da atmosféricaatmosférica

GRANDEZAS GRANDEZAS CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS Capacidade de infiltraçãoCapacidade de infiltração Distribuição granulométricaDistribuição granulométrica PorosidadePorosidade Velocidade de infiltraçãoVelocidade de infiltração Coeficiente de permeabilidadeCoeficiente de permeabilidade

CAPACIDADE DE CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃOINFILTRAÇÃO

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

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

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

DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICAGRANULOMÉTRICA É a distribuição das partículas É a distribuição das partículas

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

POROSIDADEPOROSIDADE

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

VELOCIDADE DE VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃOINFILTRAÇÃO É a velocidade média de escoamento É a velocidade média de escoamento

da água através de um solo saturado, da água através de um solo saturado, determinada pela relação entre a determinada pela relação entre a quantidade de água que atravessa a quantidade de água que atravessa a unidade de área do material do solo e unidade de área do material do solo e o tempo. Pode ser expressa em o tempo. Pode ser expressa em metros cúbicos por segundo, metros metros cúbicos por segundo, metros por dia ou metros cúbicos por metro por dia ou metros cúbicos por metro quadrado e por dia.quadrado e por dia.

COEFICIENTE DECOEFICIENTE DE PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE

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

FATORES INTERVENIENTESFATORES INTERVENIENTES

Tipo de soloTipo de solo Grau de umidade do soloGrau de umidade do solo Ação da precipitação sobre o soloAção da precipitação sobre o solo Compactação devida ao homem e aos Compactação devida ao homem e aos

animaisanimais Macroestrutura do terrenoMacroestrutura do terreno Cobertura vegetalCobertura vegetal TemperaturaTemperatura Presença do arPresença do ar

TIPO DE SOLOTIPO DE SOLO

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

GRAU DE UMIDADE DO GRAU DE UMIDADE DO SOLOSOLO Parte da água que se precipita sobre Parte da água que se precipita sobre

o solo seco é absorvida por ação da o solo seco é absorvida por ação da gravidadegravidade que se soma a ação da que se soma a ação da capilaridadecapilaridade. .

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

AÇÃO DA PECIPITAÇÃO AÇÃO DA PECIPITAÇÃO SOBRE O SOLOSOBRE O SOLO As águas da chuva chocando-se contra o As águas da chuva chocando-se contra o

solo promovem a compactação de sua solo promovem a compactação de sua superfície, diminuindo a capacidade de superfície, diminuindo a capacidade de infiltração, destacam e transportam os infiltração, destacam e transportam os materiais finos que, pela sua materiais finos que, pela sua sedimentação posterior, tenderão a sedimentação posterior, tenderão a diminuir a porosidade da superfície; diminuir a porosidade da superfície; umedecem a superfície do solo, saturando umedecem a superfície do solo, saturando as camadas próximas, aumentando a as camadas próximas, aumentando a resistência à penetração da água; e atuam resistência à penetração da água; e atuam sobre as partículas de substancias sobre as partículas de substancias coloidais que, ao incharem, reduzem a coloidais que, ao incharem, reduzem a dimensão dos espaços intergranulares.dimensão dos espaços intergranulares.

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

COMPACTAÇÃO DEVIDA AO COMPACTAÇÃO DEVIDA AO HOMEM E AOS ANIMAISHOMEM E AOS ANIMAIS Em locais onde há trafego constante Em locais onde há trafego constante

de homens ou veículos ou em áreas de homens ou veículos ou em áreas e utilização intensa por animais e utilização intensa por animais (pastagens), a superfície é (pastagens), a superfície é submetida a uma compactação que a submetida a uma compactação que a torna relativamente impermeável. torna relativamente impermeável.

MACROESTRUTURA DO MACROESTRUTURA DO TERRENOTERRENO A capacidade de infiltração pode ser A capacidade de infiltração pode ser

elevada pela atuação de fenômenos elevada pela atuação de fenômenos naturais que provocam o aumento da naturais que provocam o aumento da permeabilidade como por exemplo,permeabilidade como por exemplo, Escavações feitas por animais e insetos;Escavações feitas por animais e insetos; Decomposição das raízes e dos Decomposição das raízes e dos

vegetais;vegetais; Ação da geada e do sol;Ação da geada e do sol; Aradura e cultivo da terra.Aradura e cultivo da terra.

COBERTURA VEGETALCOBERTURA VEGETAL

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

TEMPERATURATEMPERATURA

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

PRESENÇA DO ARPRESENÇA DO AR

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

DETERMINAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃOCAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO InfiltrômetrosInfiltrômetros MétodosMétodos

InfiltrômetrosInfiltrômetros

São aparelhos para determinação São aparelhos para determinação direta da capacidade de infiltração direta da capacidade de infiltração local dos solos. Existem dois tiposlocal dos solos. Existem dois tipos Infiltrômetros com aplicação de água Infiltrômetros com aplicação de água

por inundação, ou simplesmente por inundação, ou simplesmente infiltrômetros;infiltrômetros;

Infiltrômetros com aplicação Da água Infiltrômetros com aplicação Da água por aspersão ou simuladores de chuva.por aspersão ou simuladores de chuva.