Avaliação da infiltração de água em solo com infiltrômetro de anel simples e de levantamentos multitemporais de eletrorresistividade.

Abstract

A taxa de recarga dos aquíferos pode ser mais bem computada a partir de informações existentes sobre as taxas de infiltração no solo, obtidas a partir de vários métodos. Uma vez que a água do solo é o elo entre a precipitação e os aquíferos livres, entender os mecanismos de seu movimento é de grande importância para a compreensão dessa recarga. Este trabalho aborda o estudo do método de infiltração com Infiltrômetro de Anel Simples em ensaios realizados simultaneamente com levantamentos geofísicos de Eletrorresistividade. Utilizou-se a técnica azimutal com três arranjos eletródicos: Wenner, Dipolo-Dipolo Equatorial e Quadrático. O objetivo principal foi comparar a eficiência destes arranjos a partir da avaliação das informações obtidas nos ensaios de infiltração e caracterização de solo. Os objetivos específicos foram determinar propriedades dos solos e da condutividade hidráulica saturada nos pontos de coleta; avaliar os melhores arranjos de eletrorresistividade para detecção da frente de saturação descendente em ensaios de infiltração; e analisar em laboratórios os fatores físicos que controlam as taxas de infiltração em cada ponto. Foram realizados trabalhos de campo para realização dos levantamentos de Eletrorresistividade, ensaios de infiltração e coleta de amostras em três locais com aspectos fisiográficas distintos, nomeados aqui como Área 1, Área 2 e Área 3. Os resultados dos ensaios de infiltração exibiram a tendência esperada, com elevadas taxas iniciais, devido as forças de sucção (B) no solo inicialmente não saturado, decrescendo exponencialmente até se estabilizar a um valor que seria equivalente à condutividade hidráulica vertical (K_v),), de acordo com a equação de Philip (1957). Tomando-se por base os valores de taxa de infiltração básica (TIB) após 90 minutos de ensaio (para uniformizar os resultados), o perfil de solo menos condutivo foi o da Área 2, com taxa de 2,3 x 10^(-5) cm/s, enquanto nos perfis das áreas 1 e 3 foram maiores e similares, com valores de 16,7 x 10^(-5) e 11,0 x 10^(-5)cm/s, respectivamente. Verificou-se que o perfil da Área 2 possui menor porosidade e maior proporção de finos (silte e argila) que os outros das duas áreas (1 e 3), o que explicaria a menor taxa de infiltração. Considerando os valores obtidos de Condutividade Hidráulica Vertical (K_v), em 90 minutos de ensaio, a frente de saturação (com solo 100% saturado) deve ter sido da ordem de centímetros. Trabalhos anteriores mostraram que, de fato, para solos de composições similares aos deste trabalho, e sob condições de infiltração semelhantes às utilizadas, a saturação pode demorar semanas. Portanto, os valores de TIB encontrados não podem ser considerados equivalentes à Condutividade Hidráulica Vertical Saturada (K_sat). O arranjo Wenner exibiu os melhores resultados, com comportamento ao longo dos perfis realizados próximo ao esperado, seguido do arranjo Quadrático. O arranjo Dipolo-Dipolo Equatorial (DDE) apresentou valores incoerentes, e isso pode ser devido à sua sensibilidade às heterogeneidades do meio. Para trabalhos futuros, o emprego de traçadores colorimétricos, como o azul brilhante, pode ser uma alternativa visual para entender como ocorre a percolação.