Muriel Batista de Oliveira
Título
Análise do Desempenho de Equações de Infiltração e de Métodos de Determinação da Capacidade de Campo para Solos em uma Bacia Hidrográfica de São José de Ubá-RJ
Resumo
O conhecimento das curvas de infiltração é de grande importância na hidrologia,no manejo de solo e água em bacias hidrográficas e na engenharia de irrigação. No que se refere à capacidade de campo (CC), tanto seu conceito como determinação têm sido amplamente investigados, de maneira a se obter um valor que represente, com um certo nível de confiança, o limite máximo de água disponível no solo para uso vegetal. Neste trabalho, foram realizados 51 testes de infiltração, com o emprego de infiltrômetros de duplo anel, e 26 testes de CC in situ, utilizando-se tabuleiros de 1 m², em treze solos representativos de uma bacia hidrográfica, em São José de Ubá (RJ). A partir dos testes de infiltração, avaliou-se a adequação de 7 equações de infiltração (Philip, Kostiakov, Kostiakov-Lewis, Horton, Soil Conservation Service (SCS), Polinomial e Green-Ampt). Os testes de CC, por sua vez, permitiram a comparação do método in situ com o método que utiliza as umidades nas tensões de 0,006 MPa (microporosidade) e 0,033 MPa. Adicionalmente, comparou-se a umidade medida nos tabuleiros com a umidade sob os anéis, após 48 horas do término dos testes (CC no infiltrômetro), bem como com a CC calculada por uma pedofunção linear a partir da microporosidade. Os resultados indicaram que as equações que apresentaram um bom desempenho foram a Polinomial, SCS, Kostiakov, Kostiakov-Lewis e Green-Ampt, sem diferenças significativas entre as qualidades médias de seus ajustes. Em relação aos 4 métodos de determinação da CC, os que melhor representaram a forma in situ foram, na ordem, o da pedofunção, da umidade na tensão de 0,033 MPa e da umidade nos infiltrômetros (subtraída de um fator constante de 3% de umidade volumétrica).
Abstract
The knowledge of infiltration curves is of great importance in hydrology, for soil and water management at the watershed scale and in the irrigation engineering. In addition, with respect to field capacity, both its concept and determination have been extensively addressed in the literature, in such a way to define the value which corresponds to the maximum threshold of soil water content for vegetation use at a accepted confidence level. In this work, 51 infiltration tests were accomplished, by means of the use of double ring infiltrometers, and 26 tests of field capacity were developed in situ, using boards of 1 m², at thirteen representative soils of a watershed, in São José of Ubá county (RJ). The performance of 7 infiltration equations was evaluated (Philip, Kostiakov, Kostiakov-Lewis, Horton, Soil Conservation Service (SCS), Polinomial and Green-Ampt). On the other hand, the field capacity experiment allowed to compare the in situ method with the method which uses the soil moisture at the tensions of 0,006 MPa (microporosity) and 0,033 MPa. Moreover, the soil moisture measurements obtained in the boards were compared with the soil moisture information defined by the rings, after 48 hours of the end of the tests (field capacity in the infiltrometer). In addition, the field capacity was defined by a linear pedofunction based on microporosity. The results indicated that the equations that presented a good performance were the Polinomial, SCS, Kostiakov, Kostiakov-Lewis and Green-Ampt, without significant differences among the average qualities of their adjustments. When comparing the four field capacity methods with the in situ method, the best results in a decreasing order, were those corresponding to the pedofunction, to the soil moisture at the tension of 0,033 MPa, and to the soil moisture measured in the infiltrometer reduced by a constant factor of 3% of volumetric water content.
