Modelagem do fluxo de água e ar em solos não

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Modelagem do fluxo de água e ar em solos não saturados 273 em que: v y wl = taxa de fluxo de volume água líquida na direção y através de uma secção de solo uni- tária, [L 3 /L 2 t]; k w = condutividade hidráulica, k w = f ( u a – u w ), [L/t]; h = u w / y w + y , carga hidráulica, [L]; γ w = peso específico da água, [F/M 3 ]; y = elevação, [L]. A Equação (8) pode ser generalizada para qualquer outra direção no espaço, utilizando também o sistema de coordenadas cilíndricas. No caso de materiais anisotrópicos, os fluxos podem ser representados pelos gradientes nas várias direções e pelas condutividades corres- pondentes, conforme apresentado por Freeze & Cherry (1979). O fluxo de água no solo pode também ser visto como a soma de vários componentes, correspondentes ao fluxo de água líquida e vapor de água. Os vários mecanismos de fluxo são descritos em detalhe por Gitirana Jr. et al. (2006). A equação a seguir descreve a soma de três possíveis mecanismos de fluxo: (9) em que: v y w = taxa de fluxo total de água na direção y através de uma secção de solo unitária, [L 3 /L 2 t]; v y vd = taxa de fluxo de vapor de água na direção y através de uma secção de solo unitária, devido a gradientes de concentração de vapor, [L 3 /L 2 t]; v y va = taxa de fluxo de vapor de água na direção y através de uma secção unitária de solo, devido ao fluxo de ar, [L 3 /L 2 t]; k vd = Condutividade do solo ao vapor de água correspondente à difusão de vapor através da fase ar, [L/t]; k va = condutividade do solo ao vapor de água correspondente ao carreamento de vapor pela fase ar em movimento, [L/t]; γ a = peso específico do ar, [F/M 3 ]. A função de condutividade hidráulica (i.e., a função que representa os valores de k w em função da sucção matricial) pode ser obtida experimentalmente utilizando ensaios de laboratório e campo. A função pode ser obtida também por meio de técnicas aproximadas de estimativa, utilizando o valor da condutividade hidráulica na condição saturada e utilizando a curva característica (FREDLUND et al ., 1994). A utilização de uma função de permeabili- dade constante permite uma transição contínua entre a condição saturada e a condição não saturada. Conforme explica Gitirana Jr. et al. (2006), o fluxo de ar seco ocorre por meio de dois me- canismos principais. O ar pode fluir na forma de ar livre, devido a gradientes de concentração de ar. Além disso, o ar pode fluir através da água líquida do solo, na forma de ar dissolvido. O ar dissolvido pode se mover devido ao movimento da própria água (i.e., advecção) ou ao fluxo por advecção, que pode ocorrer mesmo quando a água esteja em repouso e deve-sea
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Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais 274 gradientes de concentração de ar. Gitirana Jr. et al. (2006) apresentam as seguintes equações para os vários mecanismos de fluxo de ar no solo: (10) em que: v y a = taxa de fluxo total de ar na direção y através de uma secção unitária de solo, [L 3 /L 2 t]; v y af = taxa de fluxo de ar na direção y
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