Avaliação do processo de infiltração da água em solo residual de Biotita-gnaisse para superfícies com diferentes declividades utilizando lisímetros

Abstract

Este trabalho de pesquisa tem por objetivo geral avaliar o processo de infiltração da água em um solo típico da região do Vale do Paraíba, sob diferentes declividades da superfície, utilizando para isso um lisímetro de vídeo e um simulador de chuva, calibrado no próprio laboratório. O estudo se justifica pelo fato de o processo de infiltração ser um dos principais responsáveis pela manutenção do escoamento dos cursos d'água e também pela compreensão do comportamento desse tipo de solo ao longo de um evento de precipitação, frente a redução dos fatores de segurança. O solo residual de biotita gnaisse, caracterizado como um sílte de baixa plasticidade, foi seco, destorrado e então depositado no interior do lisímetro em camadas de 3cm, sendo então compactado com um soquete a altura de queda padronizada. No decorrer de ensaio, as parcelas de água foram avaliadas por meio de relações temporais e volumétricas, e o avanço da frente de umedecimento por meio de câmera filmadora. No laboratório, foram realizados ainda ensaios para a caracterização completa do material em diferentes instantes de reaproveitamento da amostra, além ainda de ensaios de permeabilidade e de sucção para determinação das curvas características, de distribuição de poros e de condutividade hidráulica. A modelagem numérica pelo método teórico de Green & Ampt (1911) apresentou respostas satisfatórias, com uma considerável aderência do modelo em relação aos dados obtidos experimentalmente, principalmente para a declividade de 5%. O modelo permitiu ainda a separação entre a frente de umedecimento e a zona de transmissão, regiões ao longo do perfil, completamente diferentes quanto ao grau de saturação e gradiente de potencial da água, onde foi possível observar a forma bastante clara a influência da declividade...

This research paper has the objective at evaluating the process of infiltration of water in a typical soil from de region of the Paraíba Vallery, on different slopes inclination, making use of a lysimeter and a rainfall simulator, calibrated in the laboratory. The model developed in the laboratory, consists of a lysimeter glass box and a simulated rainfall with spreaders, calibrated in the laborator. The study is justified by the fact that the process of infiltration is a majo contributor to the maintenance of the flow of water courses and also for understanding the behavior of this type of soil along a rainfall event, ahead of the reduction factors of safety. The residual soil biotite gneiss, characterized as silt low plasticity, was air dried and trimmed before insertion inside the lysimeter by layers of 3 cm, and then compacted with a socket drop height standardized. During the test, the parcels of water evaluated by volumeric and temporal relations, and advancement of the witting front through the movie camera. In laboratory tests were performed yet for full characterization of the material at different instants of reusing the sample, and further testing for permeability and suction for determination of the characteristic curves of pore size distribution and hydraulic conductivity. Numerical modeling by theoretical method of Green & Ampt (1911) showed satisfatory answers, with a considerable adherence of the model against data obtained experimentally, especially for the slope of 5%. The model also allowed the separation of the wetting front and the transmission zone, regions along the profile, completely different in the degree of saturation and water potential gradient, where we could see quite clearly the influence of slope on each one of these areas. The increased slope generated a slow advance of transmission zone in relation to the wetting... (Complete abstract click electronic access below)