Caracterización hidrodinámica y térmica de un suelo de Mata Atlántica
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.15398Palabras clave:
Infiltración; BEST; Modelo De Vries; Propagación de calor.Resumen
Las caracterizaciones hidrodinámicas y térmicas del suelo son indispensables para apoyar la investigación relacionada con el análisis de los procesos de interacción suelo-planta-atmósfera. Así, el objetivo fue realizar la caracterización hidrodinámica y térmica de un suelo que compone un fragmento de la Mata Atlántica, ubicado en el barrio Dois Irmãos, Recife, Pernambuco, Brasil. Para ello, se realizaron pruebas de laboratorio de granulometría y pruebas de infiltración mediante columna de suelo. Para la obtención de los parámetros hidrodinámicos se siguió la metodología Beerkan Estimation of Soil Transfer (BEST), mientras que las propiedades térmicas del suelo se obtuvieron a partir de modelos propuestos por De Vries (1963). Después de las pruebas de laboratorio, el suelo analizado se clasificó como franco arenoso. Se encontró que BEST proporcionó valores coherentes para la forma y los parámetros de normalización de las curvas de retención de agua del suelo y conductividad hidráulica. En cuanto a las propiedades térmicas del suelo, se observó una variación significativa con el aumento de la humedad, evidenciando que el agua en el suelo juega un papel determinante en la dinámica de propagación del calor. Los valores de las propiedades hidrodinámicas y térmicas del suelo, proporcionados por los diferentes métodos empleados, estuvieron dentro del rango establecido en la literatura.
Citas
NBR 7181. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (2016). Solo: análise granulométrica. Rio de Janeiro. 13 p.
NBR 13600. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1996). Solo: Determinação do teor de matéria orgânica por queima a 440°C. Rio de Janeiro. 2 p.
Brooks, R. H. & Corey, A. T. (1964). Hydraulic properties of porous media. Hydrology Paper, Colorado.
Burdine, N. T. (1953). Relative permeability calculations from pore size distribution data. Journal of Petroleum Technology, 5(3), p. 71-78. http://dx.doi.org/10.2118/225-g
Carneiro, R. G., Moura, M. A., Silva, V. D. P., Silva Junior, R. S., Andrade, A. & Santos, A. B. D. (2014). Variabilidade da temperatura do solo em função da liteira em fragmento remanescente de mata atlântica. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(1), p. 99-108. http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662014000100013
Carvalho, S. P., Souza, J. R. S. & Makino, M. (2013). Observações e estimativas de propriedades térmicas do solo sob floresta e pastagem no leste da Amazônia. Revista Brasileira de Meteorologia, 28(3), p. 331-340. https://doi.org/10.1590/S0102-77862013000300009
Castellini, M., Di Prima, S., Moret-Fernández, D. & Lassabatere, L. (2021). Rapid and accurate measurement methods for determining soil hydraulic properties: A review. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 69, p. 1-19. https://doi.org/0.2478/johh-2021-0002
De Vries, D. A. (1963). Thermal Properties of Soil. In van Wijk, W. R (Ed.), Physics of Plant Environment (pp. 210-233) Amsterdam: North Holland.
Ewing, R. & Horton, R. (2007). Thermal conductivity of a cubic lattice of spheres with capillary bridges. Journal of Physics: Applied Physics, 40(16), p. 4959-4965. https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/16/031
Freitas, J. P. O. D., Dias, H. C. T., Barroso, T. H. A. & Poyares, L. D. B. Q. (2013). Distribuição da água de chuva em Mata Atlântica. Revista Ambiente & Água, 8(2), p. 100-108. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1141
Haverkamp, R., Ross, P. J., Smettem, K. R. J. & Parlange, J. Y. (1994). Three-dimensional analysis of infiltration from the disc infiltrometer. 2. Physically based infiltration equation. Water Resources Research, 30, p. 2931-2935. https://doi.org/10.1029/94WR01788
Hillel, D. (1998). Environmental soil physics. New York: Academic Press, 771p.
Kelleners, T. J., Koonce, J., Shillito, R., Dijkema, J., Berli, M., Young, M. H., Frank, J. M. & Massman, W. J. (2016). Numerical modeling of coupled water flow and heat transport in soil and snow. Soil Science Society of America Journal, 80(2), p. 247–263. https://doi.org/10.2136/sssaj2015.07.0279
Lassabatère, L., Angulo-Jaramillo, R., Soria, J. M., Cuenca, R., Braud, I. & Haverkamp, R. (2006). Beerkan estimation of soil transfer parameters through infiltration experiments - BEST. Soil Science Society of America Journal, 70, p. 521-532. https://doi.org/10.2136/sssaj2005.0026
Lima, M. S. D., Freire, F. J., Marangon, L. C., Almeida, B. G. D., Ribeiro, E. P. & Santos, R. L. D. (2018). Solos florestais em fragmento de floresta urbana na Mata de Dois Irmãos, Recife, Pernambuco, Brasil. Ciência Florestal, 28(2), p. 542-553. https://doi.org/10.5902/1980509832037
Macêdo, G. & Soares, W. (2020). Utilização de métodos de campo e laboratoriais para estimação de propriedades hidrodinâmicas do solo. Águas Subterrâneas, 34(2), p. 166-176. https://doi.org/10.14295/ras.v34i2.29809
Sales, E. G. (2015). Impacto das Culturas da Cana-de-Açúcar e do Abacaxi nas Propriedades Hidrodinâmicas do Solo da Bacia do Rio Gramame-PB. Águas Subterrâneas, 27(3).
Santana, R. O., Delgado, R. C. & Schiavetti, A. (2020). The past, present and future of vegetation in the Central Atlantic Forest Corridor, Brazil. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 20, e100357. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117591
Teixeira, P. C., Donagemma, G. K., Fontana, A. & Teixeira, W. G. (2017). Manual de métodos de análise de solo - 3rd ed. Embrapa Solos, Brasília – DF, 573 p.
Tian, Z., Lu, Y., Horton, R. & Ren, T. (2016). A simplified de Vries-based model to estimate thermal conductivity of unfrozen and frozen soil. European Journal of Soil Science, 67(5), p. 564-572. https://doi.org/10.1111/ejss.12366
Van Genuchten, M. T. (1980). A closed-form equation for predicting the conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal, 44(5), p. 892-897. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
Zhao, Y. & Si, B. (2019). Thermal properties of sandy and peat soils under unfrozen and frozen conditions. Soil and Tillage Research, 189, p. 64-72. https://doi.org/10.1016/j.still.2018.12.026
Zhao, Y., Si, B., Zhang, Z., Li, M., He, H. & Hill, R. L. (2019). A new termal conductivity model for sandy and peat soils. Agricultural and Forest Meteorology, 274, p. 95-105. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.04.004
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