Modelagem da infiltração de água no solo sob condições de estratificação utilizando-se a equação de Green- Ampt

Abstract

A infiltração de água no solo é um dos mais significantes processos do ciclo hidrológico. A equação de Green-Ampt (GA) é bastante utilizada na modelagem da infiltração; entretanto, diversos autores alertam para a necessidade de adequação de seus parâmetros de entrada (umidade de saturação (qs); condutividade hidráulica do solo saturado (K0) e potencial matricial na frente de umedecimento (y). Neste sentido, avaliou-se a aplicabilidade do modelo de GA, assim como as diversas proposições de adequação de K0 e y, em um Latossolo Vermelho-Amarelo sob condições de estratificação. Determinaram-se a infiltração acumulada (I), a taxa de infiltração (Ti) e as características físicas do perfil necessárias para a aplicação do modelo. Foram feitas simulações com base na combinação de seis metodologias para a determinação de y e três para a condutividade hidráulica da zona de transmissão (Kw), verificando-se que as combinações seguintes simularam bem o processo de infiltração: Kw igual a 0,5 K0 associado a y determinado com base na umidade inicial do solo (y (qi)); Kw igual à taxa de infiltração estável (Tie) associado a y igual à média entre y (qi) e y relativo à umidade de saturação de campo (y (qw)); e Kw igual a K0 associado a y calculado com base na textura e porosidade do solo (y(textura)) e Kw igual à Tie associado a y(textura).

Soil water infiltration is one of the most important processes of the hydrological cycle. The Green and Ampt equation (GA) is quite used to simulate the infiltration process, however, several authors showed the necessity of some adaptations in the GA parameters: saturation moisture (qs), hydraulic conductivity (K0) and mean suction in the wetting front (y). An evaluation was made of the GA model and of the several correction propositions of K0 and y, applied in a stratified Red-Yellow Latosol. A soil box filled with soil material belonging to three horizons of the studied soil was used. The accumulated infiltration (I), infiltration rate (Ti), as well as the physical characteristics of the profile needed for the application of the model were determined. Simulations based on the combination among six methodologies for the determination of y was made and three for the determination of hydraulic conductivity in the transmission zone (Kw). The following combinations simulated well the infiltration process: Kw equal to 0,5 K0 associated to y relative to the initial moisture content (y(qi)); Kw equals to the stable infiltration rate (Tie) associated to y equal to the mean among y (qi) and y relative to the saturation field moisture (y (qw)); Kw equal to K0 associated to y calculated with base in the texture and porosity of the soil and Kw equal to Tie associated to y calculated on the basis of texture and porosity of the soil.