CURVATURA E AVALIAÇÃO PREDITIVA DOS MODELOS DE FREDLUND, GARDNER E VAN GENUCHTEN PARA RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO EM CONDIÇÕES NÃO SATURADAS

Resumo

Esta pesquisa investiga o comportamento de retenção de água no solo em condições não saturadas por meio de uma avaliação comparativa de três modelos amplamente utilizados: Fredlund, Gardner e van Genuchten. O estudo combina o ajuste empírico de dados com a análise teórica de curvatura, concentrando-se na avaliação da segunda derivada da Curva de Retenção de Água no Solo (SWRC) para identificar pontos de inflexão que representam a transição de uma dessaturação gradual para uma dessaturação rápida. Essas transições evidenciam dinâmicas hidráulicas críticas em escala de poros e destacam o papel da textura do solo e da distribuição granulométrica na definição do comportamento de retenção. Dá-se especial ênfase ao modelo de van Genuchten, em que os parâmetros α e n exercem forte influência na curvatura da curva e na precisão preditiva. A validação, realizada com conjuntos experimentais, incluindo a série “Van Genuchten 4”, baseou-se em indicadores estatísticos como o Erro Quadrático Médio (RMSE) e o coeficiente de determinação (R²). Os resultados demonstram a estabilidade do modelo de Fredlund em diferentes tipos de solo, a simplicidade, porém limitada precisão, do modelo de Gardner e a flexibilidade do modelo de van Genuchten, embora dependente de ajustes cuidadosos de calibração.

Palavras-chave: modelo de van Genuchten, modelo de Fredlund, modelo de Gardner, curva de retenção de água no solo, convexidade, análise de curvatura, segunda derivada, solos não saturados, modelagem empírica.