Methodologies to determine parameters of soil water infiltration models

Os modelos de infiltração precisam de parâmetros que podem ser obtidos a partir de diferentes métodos experimentais ou analíticos utilizando distintas formas de cálculo. O objetivo do presente trabalho é apresentar os modelos de infiltração levando em consideração a problemática do fornecimento dos parâmetros por eles requeridos. O experimento consistiu na aplicação dos métodos do permeâmetro de carga constante (Youngs, 1991 ), da condutividade hidráulica a partir da curva de retenção de água no solo (van Genuchten, 1980); perfil instantâneo (Hillel et al., 1972), métodos da umidade e do fluxo (Ubardi et al., 1980) e infiltrômetro de tensão (Scotter et al., 1982; Ankeny et al., 1991), para obtenção da condutividade hidráulica em função do conteúdo hídrico (K( θ)), a sortividade (S), infiltração acumulada (I) e conteúdo hídrico de saturação. O experimento foi conduzido em Piracicaba (SP), Brasil, 22°41 de latitude sul e 47°39 de longitude oeste sob solo Latossolo Vermelho Amarelo de textura argilo arenosa densidade média 1556 kg m-3 nos primeiros 0,2 m e 1276 kg m-3 até um metro de profundidade. Os maiores valores de condutividade hidráulica saturada foram obtidos com o permeâmetro de carga constante possivelmente pelas amostras terem, atingido condições mais próximas à saturação. A faixa mais ampla de valores de K(θ) foi obtida pelo método de van Genuchten (1980). Pelo método da drenagem interna ajustou-se a equação K=Koexpy(θ-θ) que descreve a relação K(θ) apresentando dificuldades na estimativa da condutividade hidráulica próximo a saturação. O gradiente hidráulico foi crescente com o transcurso do tempo de redistribuição e em algumas profundidades se apresentou perto da unidade até aproximadamente 10 dias após iniciada a redistribuição. O infiltrômetro de tensão mostrou-se útil em baixas tensões onde as outras metodologias foram mais problemáticas, mas necessita-se de mais pesquisas visando a padronização da metodologia de utilização e cálculo. Conclui-se que devido à simplicidade do instrumental e da infra-estrutura necessárias e à possibilidade de ampliação do número de repetições e assim contemplar-se a variabilidade espacial e temporal das propriedades hídricas do solo, o infiltrômetro de tensão mostrou-se uma ferramenta satisfatória para o levantamento dos parâmetros dos modelos de infiltração analisados.The parameters of the models used to evaluate the water infiltration in soils can be determined by means of different experimental or analytical methods and different techniques of calculation. The objective of this work is to study the infiltration models by taking into account the supply of their pertinent parameters. The determination of the soil hydraulic conductivity as a function of soil-water content (K(θ)), the sortivity (S) and the accumulated soil water infiltration (I) was accomplished by using the following methods: constant head permeameter method (Youngs, 1991); hydraulic conductivity from soil-water retention curve method (van Genuchten, 1980); instantaneous profile method (Hillel et al, 1972); soil-water content and flux methods (Libardi et al, 1980); and tension infiltrometer method (Scotter et al, 1982; Ankeny et al, 1991). The experiment was carried out in Piracicaba (SP), Brazil (22°41S and 47°39W) in a sandy clay Red-Yellow Latosol with soil bulk density mean values of 1556 kg m-3 in the 0,2 m superficial layer and of 1276 kg m-3, in the layer from 0,2 to 1,0 m. The higher saturated hydraulic conductivity values were achieved with the constant head permeameter method, probably because, in this case, the samples have reached, in relation to the other methods, conditions nearer the saturation. The higher range of K(θ) values were achieved by van Genuchten (1980) method. ln the instantaneous profile method, the hydraulic gradient increased with the redistribution time, being near the unit till, approximately, 10 days of redistribution. The tension infiltrometer method was useful at low tensions where the other methodologies were less adequate, but more research are needed in order to standardize its procedure of use and calculation; anyway, it was a satisfactory method to determine the parameters of the used soil water infiltration models