O documento discute os diferentes tipos de água presentes no solo, incluindo água subterrânea. A água subterrânea corresponde a aproximadamente 30% das reservas de água doce do mundo e é originada principalmente da infiltração da água da chuva no subsolo. A utilização da água subterrânea é feita através de poços e depende da profundidade do lençol freático.

1. Agua Subterrânea

2. A água pode estar presente no solo de várias formas:
• Água de constituição
É a água presente dentro da constituição física do material, há água compondo
sua estrutura;
• Água adsorvida
É uma quantidade pequena de água ligada à parede do grão, sendo retirada a
altíssimas temperaturas;
• Água higroscópica
É uma quantidade de água que encontra-se envolta ao grão e não conseguimos
retirá-la na temperatura ambiente, necessita-se de uma estufa;
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3. Água no solo
• Água livre
É a água que se encontra solta, livre do grão, onde não há ligação nenhuma. Essa
conseguimos retirar na temperatura ambiente;
• Água capilar
Capilaridade é a capacidade que a água tem em aderir a uma superfície por tensão
superficial;
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4. • A água subterrânea corresponde a, aproximadamente, 30% das
reservas de água doce do mundo. Desconsiderando a água doce na
forma de gelo, a água subterrânea corresponde a 99% da água doce
do mundo.
• Seu uso é especialmente interessante porque, em geral, exige menos
tratamento antes do consumo do que a água superficial, em função
de uma qualidade inicial melhor.
• Em regiões áridas e semi-áridas a água subterrânea pode ser o único
recurso disponível para consumo.

5. • Segundo CHIOSSI (1989), o interior da Terra, composto de diferentes
rochas, funciona como um vasto reservatório subterrâneo para a
acumulação e circulação das águas que nele se infiltram. As rochas
que formam o subsolo da Terra, raras vezes, são totalmente sólidas e
maciças.
• Elas contêm numerosos vazios (poros e fraturas) denominados
também de interstícios, que variam dentro de uma larga faixa de
dimensões e formas, dando origem aos aqüíferos.
• Apesar desses interstícios poderem atingir dimensões de uma
caverna em algumas rochas, deve-se notar que a maioria tem
dimensões muito pequenas. São geralmente, interligados, permitindo
o deslocamento das águas infiltradas.

6. • A água subterrânea é originada predominantemente da
infiltração das águas das chuvas, sendo este processo de
infiltração de grande importância na recarga da água no
subsolo.
• A recarga depende do tipo de rocha, cobertura vegetal,
topografia, precipitação e da ocupação do solo.
• A utilização desta água é feita através de poços caseiros e
profundos, conforme a profundidade alcançada. O processo
de formação do lençol freático é mostrado na Figura 1.1.

8. • Problemas relativos às águas subterrâneas são encontrados
em um grande número de obras de Engenharia.
• A ação e a influência dessas águas têm causado numerosos
imprevistos e acidentes, sendo os casos mais comuns
verificados em cortes de estradas, escavações de valas e
canais, fundações para barragens, pontes, edifícios, etc.
• As obras que necessitam de escavações abaixo do lençol
freático, como por exemplo, a construção de edifícios,
barragens, túneis, etc; pode ser executado um tipo de
drenagem ou rebaixamento do lençol freático. A água
existente no subsolo pode ser eliminada por vários os
métodos.

9. Fenômenos capilares

10. • A posição do lençol freático no subsolo não é, entretanto, estável,
mas bastante variável. Isso representa dizer que, em determinada
região, a profundidade do lençol freático varia segundo as estações
do ano.
• Essa variação depende do clima da região, e dessa maneira, nos
períodos de estiagem, a posição do lençol freático sofre normalmente
um abaixamento, ao contrário do período das cheias, quando essa
posição se eleva.

11. • Em conseqüência da infiltração, a água precipitada sobre a superfície
da terra penetra no subsolo e através da ação da gravidade sofre um
movimento descendente até atingir uma zona onde os vazios, poros e
fraturas se encontram totalmente preenchidos d’água.
• Esta zona é chamada zona saturada ou freática. Essa zona é
separada por uma linha conhecida como nível freático ou lençol
freático, abaixo da qual estará o solo na condição de submersão (se
em condição de água livre), e acima estará o solo saturado até uma
determinada altura.

12. • Nos solos, por capilaridade, a água se eleva por entre os interstícios
de pequenas dimensões deixados pelas partículas sólidas, além do
nível do lençol freático. A altura alcançada depende da natureza do
solo.

13. Permeabilidade

14. • O grau de permeabilidade de um solo é expresso
numericamente pelo “coeficiente de permeabilidade”.
• A determinação do coeficiente de permeabilidade é
feita tendo em vista a lei experimental de Darcy de
acordo com a qual a velocidade de percolação é
diretamente proporcional ao gradiente hidráulico.

17. Lei de Darcy

18. • A experiência de Darcy consistiu em percolar água através de uma
amostra de solo de comprimento “L” e área “A”, a partir de dois
reservatórios de nível constante, sendo “h” a diferença de cota entre
ambos.

19. • Os resultados indicaram que a velocidade de percolação ν = Q / A é
proporcional ao gradiente hidráulico i = h / L
• Q é vazão de percolação (m/s3);
• K é o coeficiente de permeabilidade do solo (m/s);
• h/L representa a carga que dissipa na percolação por unidade de
comprimento é chamada de coeficiente hidráulico (i);
• A é a área transversal ao escoamento m2;

20. • A vazão dividida pela área indica a velocidade de percolação. Em
função dela, a lei de Darcy fica sendo:
• A descarga total “Q” através de uma área durante um intervalo de
tempo será:
• Se A for expresso em cm2 , k em cm/s e t em s, o valor de Q será
obtido em cm3.