Avaliação de metodologias para obtenção dos parâmetros do modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Mello, Luis Tomás Azevedo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Infiltração; Potencial matricial; Condutividade hidráulica; Recursos hídricos; Ciências Agrárias
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9551

Os modelos de infiltração embasados em princípios físicos são uma importante ferramenta a ser utilizada na modelagem hidrológica. O modelo de Green-Ampt é uma dessas ferramentas que vem sendo usada em diversas áreas relacionadas ao assunto. Entretanto, a adequação de seus parâmetros a solos brasileiros ainda precisa ser melhor estudada. Este trabalho teve por objetivo avaliar diferentes proposições de determinação dos parâmetros (umidade de saturação, θ s ; condutividade hidráulica, K e potencial matricial na frente de umedecimento, ψ f ) do modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson (GAML) e sua aplicabilidade a diferentes condições de perfis homogêneo e heterogêneo de solo. O experimento foi conduzido em oito colunas de solo montadas com combinações distintas de horizontes (A, B e C) e massa específica (1,03 g/cm 3 e 1,23 g/cm 3 ), sendo seis colunas com perfil homogêneo e duas com perfil estratificado, sob condições de precipitação constante. Determinaram as características físico-hídricas dos solos das colunas necessárias à aplicação do modelo de GAML e, por meio da técnica chamada de “Time Domain Reflectometry” (TDR), foi possível determinar o avanço da frente de umedecimento a partir da qual foram determinadas a infiltração acumulada (Ia) e a taxa de infiltração (Ti). Os valores da umidade na zona de transmissão (θ w ), determinada ao final dos testes de infiltração, variaram de 0,76 a 0,94 da porosidade, dependendo da textura e da massa específica em questão. Esses valores foram usados como um dos parâmetros de entrada no modelo GAML. Curvas de avanço da frente de umedecimento, de infiltração acumulada e de taxa de infiltração foram simuladas usando o modelo GAML com 36 combinações de proposições para correção de Kw e ψ f . Os resultados simulados e experimentais foram comparados, usando-se coeficientes estatísticos e análise gráfica. Também foram comparados os tempos correspondentes ao início do escoamento superficial determinados experimentalmente e simulados. Não foi encontrada uma única combinação de proposições que melhor representasse todos os casos. No entanto, o uso da condutividade hidráulica (K w ) sendo igual a taxa de infiltração básica (Tib) e o do potencial matricial (ψ f ) calculado em função da textura e da porosidade do solo, fez com que o modelo GAML simulasse bem o processo de infiltração em solos com perfil de massa específica homogênea. Outra combinação que merece destaque é o uso de K w igual à condutividade hidráulica do solo saturado (K 0 ), determinada pelo método do permeâmetro de carga constante, associado ao potencial matricial (ψ f ) correspondente à umidade na zona de transmissão, que representou muito bem as curvas de infiltração obtidas nas colunas com perfil homogêneo dos horizontes A e B, para as duas condições de compactação. De modo geral, quando os parâmetros de entrada do modelo de GAML são bem determinados, o mesmo pode ser usado para a estimativa do processo de infiltração, em solos homogêneos. Em solos heterogêneos, o modelo foi sensível às variações físico-hídricas do perfil do solo, mas não foi preciso em estimar o tempo de ocorrência das mudanças na taxa de infiltração devido à estratificação do solo.