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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2016.tde-29092016-112029
Documento
Autor
Nome completo
Cezar Augusto Medeiros Rebouças
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2016
Orientador
Banca examinadora
Libardi, Paulo Leonel (Presidente)
Moraes, Maria Helena
Moraes, Sergio Oliveira
Título em português
Condutividade hidráulica do solo a partir da curva de retenção de laboratório e de campo
Palavras-chave em português
Conteúdo de água no solo
Modelo de van Genuchten
Tensiômetro
Resumo em português
Os métodos indiretos de determinação da condutividade hidráulica do solo em função do conteúdo de água no solo apresentam relevante vantagem pela redução de tempo e custo. No entanto, quando são comparados aos métodos de determinação em campo, seus valores não satisfazem as reais condições. Assim, com este trabalho, objetivou-se comparar resultados da condutividade hidráulica pelo modelo de van Genuchten a partir da curva de retenção, CRA, determinada no laboratório e em campo, assim como indicar a melhor maneira de estimar o conteúdo de água no solo a partir de leituras tensiométricas quando se usa a CRA no método do perfil instantâneo, MPI. O experimento foi conduzido em quatro profundidades de um Latossolo e de um Nitossolo, que correspondiam aos seus respectivos horizontes pedológicos. Para confecção da CRA em campo, foi instalado, no centro de cada horizonte, um tensiômetro com manômetro de mercúrio, para determinação da tensão da água, e coletadas, de cada profundidade, amostras de solo com estrutura deformada às tensões de 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 e 50 kPa, para determinação do conteúdo gravimétrico de água; foram retiradas também, de cada profundidade, amostras com estrutura indeformada, por meio de um extrator do tipo Uhland, para determinação da densidade do solo, necessária para conversão dos dados para conteúdo volumétrico de água. Para a CRA em laboratório foram coletadas amostras de solo com estrutura indeformada também por meio de extrator do tipo Uhland. As amostras foram submetidas às tensões de 2, 4, 6, 8 e 10 kPa em funis de placa porosa, e para as tensões de 33, 50, 100, 300, 600, 900, 1.200 e 1.500 kPa em câmara de pressão com placa porosa. Todas as amostras foram coletadas em triplicata. Por fim, procedeu-se com os cálculos da condutividade hidráulica pelo modelo de van Genuchten. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que: (a) a metodologia de determinação da CRA no campo mostrou-se satisfatória, assim como o seu ajuste pela equação utilizada por van Genuchten no seu método de determinação da condutividade hidráulica relativa, Kr, com coeficientes de determinação sempre maiores que 0,9; (b) os valores da Kr obtidos pelo método de van Genuchten quando se utilizou a CRA de laboratório foram sempre maiores em relação aos valores obtidos com a CRA determinada no campo; e (c) no MPI há necessidade de se conhecer o conteúdo de água no solo ao longo do perfil durante o processo de redistribuição da água, e uma das maneiras de se obter esse conteúdo é por meio da CRA; com base nos resultados obtidos e em face à primeira conclusão, pode-se dizer que quando se utiliza a CRA para estimar o conteúdo de água pelo MPI, a utilização da CRA determinada no campo deve fornecer resultados mais realísticos da função K(θ).
Título em inglês
Soil hydraulic conductivity from laboratory and field soil-water retention curve
Palavras-chave em inglês
Soil water content
Tensiometer
van Genuchten's model
Resumo em inglês
The use of indirect methods to determine the soil hydraulic conductivity as a function of soil-water content is very advantageous because of the reduction of time and cost. However, when compared with field methods, values do not satisfy the actual conditions. So, the objective this work was to compare results of hydraulic conductivity by van Genuchten's model from the water retention curve, WRC, determined in the laboratory and in the field, well as indicate the better way to estimate the soil-water content from tensiometer readings using WRC, in the instantaneous profile method, IPM. The experiment was carried out in four depths of an Oxisol and a Nitosol, corresponding to their pedological horizons. To obtain the field WRC, a mercury manometer tensiometer was installed in the centre of each horizon, for the determination of the soil-water tension, and disturbed soil samples were collected at tensions of 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 and 50 kPa, to determinate the gravimetric soil-water content; undisturbed soil samples were also taken by means of a soil extractor type Uhland to determine soil bulk density, required to convert data to volumetric soil-water content. For laboratory WRC soil samples were collected with undisturbed structure also by means of soil extractor type Uhland. The water tension used were 2, 4, 6, 8 and 10 kPa in porous plate funnels, and tensions of 33, 50, 100, 300, 600, 900, 1200 and 1500 kPa porous plate pressure chamber. All samples were collected in triplicate. Finally, the calculations of hydraulic conductivity by van Genuchten's model were made. According to the results, it can be concluded that: (a) the methodology for determining field WRC was satisfactory, as well as its adjusting by the equation used by van Genuchten in his method of relative hydraulic conductivity, Kr, estimation with ever determination coefficients always greater than 0.9; (b) the Kr values obtained by the method of van Genuchten when using the laboratory WRC were always higher as compared to the values obtained with the field WRC; and (c) in the IPM, it is necessary to know the soil-water content along the soil profile, during the process of water redistribution, and one of the ways to estimate the water content is through the WRC. Based on the obtained results and given the first conclusion, it can be said that when using WRC to estimate the water content in the IPM, the use of the field WRC should provide more realistic results for K(θ).
 
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Data de Publicação
2016-10-13
 
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