Evaluation of the Green-Ampt-Mein-Larson model under field conditions / Avaliação do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson em condições de campo

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Dentre as diversas equações que foram propostas para a simulação do processo de infiltração, o modelo de Green- Ampt-Mein-Larson (GAML) é um dos mais empregados em estudos hidrológicos, por se basear nos processos físicos que ocorrem no solo durante a infiltração. Entretanto alguns de seus parâmetros não condizem com a situação real do processo de infiltração da água no solo. Assim, o presente trabalho teve como objetivos determinar em condições de campo, a taxa de infiltração (Ti) e a infiltração acumulada (I) no solo, com e sem cobertura vegetal morta; simular o processo de infiltração de água no solo com o modelo de GAML, usando diferentes metodologias de obtenção de seus parâmetros; e avaliar o modelo comparando os resultados simulados com os obtidos experimentalmente. Os ensaios foram realizados em um Cambissolo Háplico Tb Distrófico Podzólico, com utilização de simulador de chuvas. Utilizou-se parcelas experimentais com dimensões de 0,7 m de largura por 1,0 m de comprimento, que direcionavam o escoamento superficial produzido para uma caixa de coleta na qual o volume escoado era obtido com uso de Thalimedes, medindo-se o volume escoado. A infiltração foi calculada a partir da diferença entre o volume de água aplicado sobre a parcela e o volume de escoamento superficial coletado. Foram realizados nove testes, utilizando as seguintes intensidades de precipitação: 243, 245, 184, 170, 170 e 105 mm h-1 (solo com cobertura) e 115, 103 e 100 mm h-1 (solo sem cobertura). Foram realizadas simulações com o modelo de GAML testando diferentes combinações de propostas de determinação dos parâmetros de entrada: θS (umidade de saturação do solo ou porosidade total) e θW (umidade de saturação de campo) como valores de umidade na zona de transmissão; K0 (condutividade hidráulica do solo saturado) e Tie (taxa de infiltração estável) como valores de condutividade hidráulica na zona de transmissão (Kw) e o potencial matricial referente à umidade inicial do solo (ψ θi)), equações de Risse et al. (1995), que calcula ψf em função da textura do solo, e de Cecílio (2005) para o cálculo do potencial matricial na frente de umedecimento (ψf). Para avaliação do modelo, foi utilizado o índice de confiança ajustado (c), proposto por Camargo &Sentelhas (1997). De acordo com os resultados, nota-se que o valor da Tie para os ensaios em solo com cobertura foi em média 40 mm h-1 enquanto para solo sem cobertura foi de 20 mm h-1, demonstrando o provável efeito do encrostamento superficial na redução da Tie. Quanto à simulação da infiltração, o modelo GAML com seus parâmetros originais não obteve bom desempenho pelo índice c, sendo este em 55% dos casos considerado de péssimo a mal (c≤0,5), superestimando os valores de Ti e I. As combinações que utilizaram valores de ψf calculados pela equação de Risse et al. (1995) também apresentaram desempenho pelo índice c de péssimo a mal (c≤0,5) em todos os ensaios, subestimando durante todo o tempo os valores de Ti e I, em ambas as condições de superfície. A combinação (K0, θs e equação de Cecílio (2005)) apresentou os melhores resultados, com desempenho pelo índice c em 66% dos casos classificado como bom ou superior (c≥0,66). A utilização do valor da Tie para representar a condutividade hidráulica do perfil do solo apresentou-se como boa alternativa, devido à maior confiabilidade em sua determinação.

ASSUNTO(S)

infiltração green-ampt-mein-larson precipitação green-ampt-mein-larson precipitation engenharia de agua e solo infiltration

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