A razão entre o total infiltrado de água e o

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A razão entre o total infiltrado de água e o máximo armazenamento teórico é igual à ra- zão entre a precipitação efetiva, ou escoamento ( Q ), e o máximo escoamento potencial, dado por P – I a (LINSLEY e FRANZINI, 1992). Assim: S p – I a F = Q (8) em que P é o total precipitado.
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Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais 108 A partir de diversos estudos experimentais, verificou-se que, para a maioria dos casos, as perdas iniciais correspondem a 20% do armazenamento (MAYS, 2010). Além disso, pela equação do balanço hídrico, tem-se que: P = Q + I a + F (9) Substituindo em (9), tem-se que: p + 0,85 ( p – 0,25) 2 F = P – 0,25 – (10) O valor do armazenamento S é obtido pela equação: CN 25400 S = – 254 (11) sendo S o armazenamento em mm, e CN o número da curva, que é função do uso, da umi- dade e do tipo de solo. Os valores de CN são tabelados e podem ser encontrados em livros de Hidrologia e Recursos Hídricos (TUCCI, 1998; LINSLEY e FRANZINI, 1992; MAYS, 2010). Embora seja de aplicação direta, o modelo SCS apresenta alguns problemas. A perda inicial pode ser considerada como válida para grandes tempestades; no entanto, para eventos menores, esse valor pode ser adotado como 0,1 ou até menos (SINGH, 1989). Outro problema do método é que ele não considera explicitamente o tempo na sua for- mulação. Assim, não importa se o total precipitado ocorreu em uma hora ou um dia; o mode- lo desconsidera essa informação. Isso pode ser minimizado pela adoção da chuva de projeto do SCS; entretanto, para eventos fora dessa situação, o modelo pode perder eficiência. 5.2 Modelos conceituais Os modelos conceituais são desenvolvidos a partir de equações baseadas em processos físicos do escoamento da água em meios porosos. Os principais modelos físicos gerais para esse tipo de escoamento são as Equações de Richards e a Lei de Darcy. Existem diversos mé- todos baseados nessas fórmulas. Os analisados neste tópico são o Modelo de Green-Ampt e o Modelo de Philip. 5.2.1 Modelo de Green-Ampt O modelo de Green-Ampt (1911) foi um dos primeiros formulados para o cálculo da infiltração. Por necessitar de um método iterativo para resolver o problema em cada instante, esse procedimento foi pouco utilizado até meados dos anos 1970. Esse problema foi contorna- do com a utilização de computadores e, desde então, tem sido bastante difundido. É um modelo baseado na Lei de Darcy para escoamento em meios porosos, que sim- plifica o padrão de perfilhamento da umidade do solo apresentado na Figura 1. Esse método considera a hipótese de que existe uma fina camada de água na superfície do solo que pode ter a carga hidráulica desprezada ( h o ). Na frente de molhamento, ocorre uma redução abrupta da umidade inicial do solo e da umidade de saturação (Figura 4). A fronteira molhada tem uma profundidade L que foi atingida após um tempo percorrido t . Uma vez que o solo acima da frente de umedecimento continua saturado durante todo o processo, a condutividade hi-
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A infiltração e o escoamento superficial 109
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