D2 Caracterização do Solo e Subsolo

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A caracterização hidráulica do solo e subsolo busca determinar as propriedades que governam como a água é armazenada e movimentada dentro da Terra: o teor de umidade do solo, o potencial mátrico que retém essa água em seus poros, a condutividade hidráulica com que a água pode passar pelo solo e o nível freático que marca o início da zona saturada. É precisamente essa caracterização que torna essas quatro propriedades, antes invisíveis no subsolo, mensuráveis ​​em campo.

O teor de umidade do solo é medido usando uma técnica baseada na reflectometria no domínio do tempo, que consiste em medir a constante dielétrica aparente do solo. É precisamente essa constante dielétrica, que depende fortemente da quantidade de água que o solo contém, que permite que a velocidade com que um sinal eletromagnético se propaga pelo solo seja convertida diretamente no teor de umidade que está sendo determinado.

O potencial mátrico, por outro lado, é medido diretamente com tensiômetros: um tubo cerâmico poroso é colocado em contato com o solo, e a sucção exercida pelo solo sobre a água contida no tubo causa uma pressão negativa, equivalente ao potencial mátrico do solo circundante, que é registrada no próprio tensiômetro.

A condutividade hidráulica saturada é determinada em campo usando permeâmetros, de carga constante ou de carga variável, aplicando a lei de Darcy, que permite que o fluxo de água medido através de uma amostra de solo seja diretamente relacionado ao gradiente de pressão que impulsiona esse fluxo.

Os testes de bombeamento realizados em poços, por sua vez, permitem a determinação de duas propriedades do aquífero: sua transmissividade e seu coeficiente de armazenamento. O ajuste da curva de rebaixamento do nível freático, medida durante o bombeamento, a soluções analíticas conhecidas, como a solução de Theis, possibilita extrair ambas as propriedades a partir de um único teste de bombeamento. A tomografia de resistividade elétrica, finalmente, mapeia a distribuição espacial da resistividade aparente de todo o subsolo, uma resistividade que varia tanto com o teor de água quanto com a salinidade. É precisamente essa variação de resistividade que possibilita gerar seções transversais bidimensionais do subsolo sem perfuração.

Assim, desde o teor de umidade e o potencial mátrico com os quais este documento se inicia até as seções transversais bidimensionais de resistividade com as quais se conclui, incluindo a condutividade hidráulica saturada, a transmissividade e o coeficiente de armazenamento do aquífero, a caracterização hidráulica do solo e do subsolo permite que as propriedades invisíveis que governam a água subterrânea sejam finalmente medidas, quantificadas e comparadas de um local para outro.

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