Considere um solo de textura argilo-arenosa. Calcule a capacidade de infiltração usando o modelo de Green e Ampt em incrementos de 10 minutos até uma duração total de 1 hora. Considere que o solo se encontra com uma saturação relativa de 30% (Adaptado de Collischonn e Dornelles (2016)).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a capacidade de infiltração de um solo de textura argilo-arenosa usando o modelo de Green e Ampt. Isso envolve entender como a água infiltra no solo ao longo do tempo. Para resolver, vamos precisar do modelo de Green e Ampt, que é uma ferramenta da hidráulica do solo para estimar a taxa de infiltração. Vamos calcular isso em incrementos de 10 minutos até completar 1 hora.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o modelo de Green e Ampt. Esse modelo descreve a infiltração de água no solo considerando a diferença entre a umidade inicial do solo e a umidade na frente da infiltração. A fórmula básica é:
Onde:
-
é a infiltração acumulada até o tempo . -
é a condutividade hidráulica saturada do solo. -
é a sucção do solo. -
é a diferença na umidade do solo.
Passo 3
Precisamos dos valores de
,
e
para nosso solo argilo-arenoso. Suponhamos os seguintes valores típicos para esse tipo de solo:
-
(condutividade hidráulica saturada) -
(sucção) -
(diferença na umidade, já que a saturação relativa é 30%)
Passo 4
Vamos calcular a infiltração acumulada em incrementos de 10 minutos (0,1667 horas) até 1 hora. Primeiro, converteremos os 10 minutos para horas porque nossas unidades estão em horas.
Agora, aplicamos a fórmula de Green e Ampt para cada incremento.
Passo 5
Para
:
Calculando cada parte:
Passo 6
Repetindo o cálculo para cada incremento de 10 minutos até 1 hora:
Para
:
Continuando esse processo para os próximos incrementos:
Para
:
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
A capacidade de infiltração do solo argilo-arenoso, calculada pelo modelo de Green e Ampt em incrementos de 10 minutos até 1 hora, é de aproximadamente 0,0524 cm/h.