Aplicabilidade do lisem (limburg soil erosion) para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica tropical

As variáveis de entrada do modelo LISEM, mais importantes do ponto de vista da gênese do escoamento superficial direto (umidade do solo antecedente aos eventos de precipitação pluvial (θap) e espessura da camada de solo considerada no balanço hídrico) foram calibrados para eventos individuais de precipitação pluvial ocorridos na bacia hidrográfica do ribeirão Marcela, da região Alto Rio Grande, MG. Avaliou-se, também, a influência de diferentes cenários nas variáveis do escoamento superficial direto. O modelo apresentou elevada sensibilidade à umidade do solo, sendo este sua principal variável de calibração. A influência da camada de balanço hídrico esteve associada à umidade de calibração, observando-se que, quanto maior a profundidade, maior a umidade requerida para calibrar o modelo. Os cenários mata natural, eucalipto e café, aos 35 meses após o plantio, atenuaram as vazões máximas de 37,6; 42,2; e 28,0 %, cuja intensidade de precipitação pluvial foi de 48,0 mm h-1. O modelo hidrológico LISEM apresentou resultados satisfatórios na simulação hidrológica do escoamento superficial direto, mostrando que pode ser aplicado para previsão do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas tropicais, desde que devidamente calibrado.

Consistência hidrológica de modelos digitais de elevação (MDE) para definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, Eldorado do Sul, RS

O desenvolvimento da erosão hídrica ocorre em resposta ao modo como a água se move através e sobre uma determinada paisagem. O modelo digital de elevação (MDE) deve, portanto, ser o mais preciso possível, uma vez que constitui a base para a análise do relevo. Este trabalho teve como objetivo definir um modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC) e o método de direção de fluxo mais adequado para a definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, município de Eldorado do Sul, RS. Foram testados os modelos gerados com os interpoladores Topogrid e redes triangulares irregulares (Triangulated Irregular Network -TIN) linear (TIN L) e TIN natural neighbor (TIN NN). A qualidade em relação às análises hidrológicas foi avaliada por meio da comparação das curvas de nível geradas pelos modelos testados com as curvas originais da sub-bacia (escala 1:10.000); da avaliação da quantidade de áreas planas; e da comparação da drenagem gerada pelos modelos a partir dos métodos de direção de fluxo Deterministic (D8) e Deterministic infinity (D∞ ou D infinito) com a drenagem original. Entre os modelos avaliados, o Topogrid apresentou maior consistência hidrológica, verificada na melhor continuidade das curvas de nível (menos arestas) e maior detalhamento da área de drenagem e divisores, acarretando menor quantidade de áreas planas e caminhos de fluxo mais detalhados, independentemente do método de direção de fluxo utilizado. Em relação à rede de drenagem, o método distribuído D∞ obteve melhor desempenho na descrição dos caminhos de fluxo, comparado ao método de direção única D8. O MDEHC Topogrid associado ao método D∞ proporcionou a identificação mais precisa dos caminhos preferenciais do fluxo que formam a rede de drenagem.

Análise hidrológica e socioambiental da bacia hidrográfica do córrego Romão dos Reis, Viçosa-MG

O objetivo deste trabalho foi analisar os aspectos hidrológico e socioeconômico da bacia hidrográfica do córrego Romão dos Reis, que se localiza no Município de Viçosa, na região da Zona da Mata do Estado de Minas Gerais. O estudo enfatizou o uso e ocupação da terra como fatores determinantes na análise da qualidade da água, além dos fatores físicos da bacia. Esta foi dividida em sub-bacias, o que possibilitou a escolha de locais representativos para coleta e análise de dados. Coletaram-se os dados referentes a vazão, qualidade da água, elevações, precipitação, uso do solo, tipo de solo e aspectos sociais e econômicos. Para a elaboração dos mapas, utilizou-se o modelo digitalizado, construído a partir de mosaicos e fotos aéreas da região, na escala de 1:30.000. As informações sobre o número de moradores e proprietários, assim como os seus respectivos sistemas de cultivos e ocupação na bacia, foram obtidas por meio de entrevistas semi-estruturadas, visando melhor compreender a organização social e o manejo de uso da terra das propriedades. Foram apontados indicadores de degradação, assim como estratégias de manejo adequadas à melhoria ambiental, que venham contribuir e garantir a sustentabilidade da bacia.

Modelo de escoamento superficial em bacia experimental da Reserva Florestal Adolpho Ducke

Neste estudo, a experimentação e a modelagem hidrológica de eventos de precipitação transformada em escoamento superficial em sistemas naturais de floresta são investigadas, contemplando os seguintes tratamentos: construção de algoritmo computacional iterativo de otimização para a identificação do hidrograma unitário médio (função de transferência chuva-descarga) da bacia e para o cálculo das precipitações efetivas adequadas à cada evento chuva-escoamento; aplicação da metodologia à bacia hidrográfica do igarapé Bolívia, situada no interior da Reserva Florestal Adolpho Ducke; análise e interpretação do algoritmo criado, enfocando a sua convergência e o significado dos resultados desse processo de otimização; e comparação com outros estudos em pequenas bacias da Amazônia Central. O período de medidas de chuva e de vazões estende-se de julho de 2004 a setembro de 2006, incluindo a fase de preparação da curva-chave do igarapé Bolívia e a formação de um conjunto amplo e diversificado de eventos de chuva e de escoamento no curso d'água.

Influência do ciclo hidrológico na dieta e estrutura trófica da ictiofauna do Rio Cuiabá, Pantanal Mato-Grossense

Este estudo teve como objetivo avaliar a influência do ciclo hidrológico sobre a dieta e estrutura trófica da ictiofauna no Pantanal. Foram realizadas amostragens mensais entre março de 2000 e fevereiro de 2001, no rio Cuiabá e na lagoa Chacororé. A análise dos conteúdos estomacais de 58 espécies permitiu o reconhecimento de oito categorias tróficas. Peixes das categorias piscívora, detritívora e lepidófaga foram os que apresentaram menor variação na composição da dieta em ambos os ambientes, independente do período hidrológico. Os efeitos do pulso de inundação foram pronunciados na abundância numérica e na biomassa das categorias detritívora e omnívora, enquanto variações nestes parâmetros apresentaram-se relacionadas ao tipo de ambiente para as categorias piscívora, invertívora e insetívora. Os resultados sugeriram que tanto a especialização por alguns itens alimentares quanto a provável elevada disponibilidade de recursos alimentares nos ambientes investigados contribuíram para o fraco efeito do ciclo hidrológico na organização trófica da ictiofauna. Através do aumento da conectividade hidrológica, o pulso de inundação do rio Cuiabá possibilita o deslocamento dos organismos pelo sistema, que deve determinar a variabilidade na estrutura das categorias tróficas.

Substituição dos parâmetros do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson para estimativa da infiltração em alguns solos do Brasil

A partir de uma análise detalhada do processo de infiltração de água no solo, foram propostas alternativas para adequação dos parâmetros de entrada do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), na tentativa de melhorar a eficiência da estimativa da infiltração em alguns solos brasileiros. As adequações consistiram em substituir a condutividade hidráulica do solo saturado (K0) pela taxa de infiltração estável (Tie) e o teor de água do solo saturado (q s) pelo teor de água na zona de transmissão (q w), além de estabelecer uma equação para estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento (y f) com base nos parâmetros do modelo de curva de retenção de água de Brooks & Corey. Avaliou-se o desempenho do conjunto de adequações propostas (GAML-t) para estimativa da infiltração de água em três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho e Argissolo Vermelho. O desempenho do GAML-t foi comparado com o obtido pelo GAML aplicado em sua forma original e adequado segundo cinco diferentes formas, evidenciando-se que o primeiro obteve melhor desempenho nos três solos estudados.

Calibração de modelo para a simulação de vazão e de fósforo total nas sub-bacias dos Rios Conrado e Pinheiro - Pato Branco (PR)

O desenvolvimento de modelos hidrológicos capazes de predizer o impacto de fontes difusas de poluição e do uso e ocupação do solo na qualidade das águas superficiais e subterrâneas tem auxiliado o estudo de agroecossistemas. Com esse objetivo, foi utilizado o modelo SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) para avaliar sua sensibilidade na predição da vazão e do fluxo de massa do P total. O estudo foi realizado em duas microbacias hidrográficas contíguas, dos rios Conrado e Pinheiro, afluentes do rio Pato Branco, localizadas nos municípios de Pato Branco e Mariópolis, no Estado do Paraná. Foram utilizados dados climatológicos do período 1979/2006 e dados observados de vazão e concentração de P total dos anos 2004/2005 de duas estações de monitoramento, localizadas na parte inferior do curso principal dos rios Conrado e Pinheiro. Utilizou-se a interface AvSWAT-X, com o SIG ArcView 3.3® e a extensão Spatial Analyst 2.0®, para entrada e manipulação dos dados. As médias anuais e mensais observadas de vazão e P total foram comparadas aos dados simulados. O Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (COE) foi utilizado para avaliar a eficiência do modelo. A modelagem foi melhorada com a associação de análise de sensibilidade, autocalibração e calibração manual, verificando-se que, com frequência de amostragem regular, o modelo SWAT 2005 realizou de forma aceitável as simulações de vazão e de exportação de P total. Já com frequência de amostragem irregular e pequeno número de dados, os procedimentos de análise de sensibilidade e de autocalibração não foram eficientes na calibração do modelo SWAT 2005 para a simulação de vazão e exportação de P total. Foram encontrados diferentes níveis de sensibilidade entre as duas estações, refletindo as desigualdades entre as Unidades de Resposta Hidrológica. A distribuição mensal simulada das exportações de P mostrou a heterogeneidade da aplicação do nutriente ao longo do ano.

Análise de sensibilidade dos parâmetros do modelo SWAT e simulação dos processos hidrossedimentológicos em uma bacia no agreste nordestino

O processo erosivo constitui-se na principal causa de degradação dos solos e é acelerado por intervenções humanas nas bacias hidrográficas, resultando em prejuízos ao setor agrícola e ao meio ambiente. Para a previsão dos impactos de ações antrópicas ou de mudanças climáticas sobre os processos hidrossedimentológicos, os modelos distribuídos e de base física têm sido bastante eficazes. Neste estudo, aplicou-se o modelo SWAT à sub-bacia do Rio Japaratuba Mirim, em Sergipe, nas seções de medição das estações Fazenda Pão de Açúcar (PA) e Fazenda Cajueiro (CJ), com áreas de contribuição respectivamente de 137,3 e 277,8 km², visando à parametrização das duas bacias aninhadas por meio dos processos de calibração e de validação. Foram realizadas simulações do escoamento na bacia menor (PA), a partir dos parâmetros calibrados na bacia maior (CJ), e, reciprocamente, do escoamento na bacia maior (CJ). Em seguida, foram também realizadas simulações do escoamento e da produção de sedimentos para o período de dados de vazão disponíveis (1985 a 2000), para a seção CJ. Os resultados evidenciaram que o modelo calibrado simulou bem o escoamento superficial e conseguiu prever, de forma coerente, a produção de sedimentos com base nos 12 parâmetros mais sensíveis do modelo. A transposição dos parâmetros da bacia maior para a menor e, vice-versa, resultou em índices de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) e de Tendência Percentual (PBIAS), considerados satisfatórios para o primeiro caso e insatisfatório para o segundo.

Infiltração de atrazina em latossolo submetido aos sistemas de plantio direto e convencional

O objetivo deste trabalho foi comparar a lixiviação e o potencial de contaminação de lençóis de água com atrazina, em solos sob manejo de plantio direto (PD) e convencional (PC). Foram realizados experimentos em campo e em colunas com Latossolo Vermelho-Escuro distroférrico, submetido ao manejo PD e PC, em Dourados, MS, Brasil. Os valores de condutividade hidráulica e potencial mátrico, determinados com o permeâmetro de Guelph no PD, demonstram fluxo contínuo de água no solo. A maior condutividade na superfície, associada ao potencial mátrico negativo, demonstrou descontinuidade hidrológica, na comparação das camadas subjacentes, verificada no PC em relação ao PD. No entanto, o PD apresentou deslocamento vertical de atrazina menor que o PC. Os resultados mostraram que as perdas de atrazina por lixiviação ocorreram mais intensamente com as primeiras chuvas, logo após a aplicação do produto. O PD apresentou maior concentração de atrazina em comparação ao PC, tendo reduzido as perdas por lixiviação. Os dados indicam que a tecnologia de plantio direto pode reduzir o impacto ambiental provocado pelos pesticidas.

Sur les deux bords de l'Atlantique Sud

Neste trabalho, trata o autor da fauna e da flora das orlas do Atlântico Sul em que se situam o Brasil e a África Ocidental. Sôbre ambas, com justa razão, se tem procurado evidenciar, frequentemente, a semelhança existente quanto ao aspecto geológico. Em relação à fauna e à flora terrestres e de água doce, recorda o autor que essa semelhança não ultrapassa o limite de famílias, nada de comum existindo, nos dois continentes, quanto a gêneros e espécies. Por outro lado, porém, a fauna e a flora das duas margens do Atlântico são muito parecidas, havendo mesmo, nesse "habitat", numerosos gêneros e espécies em comum, conforme se depreende da relação constante à pag. 30. Apezar disso, existem divergências bastante acentuadas, capazes de permitir, como de fato acontece, que se considere as duas regiões como biogeográficamente distintas. A fauna das costas brasileiras do Norte, até a latitude do Rio de Janeiro, é integrada pelos remanescentes de uma fauna tropical rica, proveniente do mar de "Tethis", do início do Terciário. Em altas latitudes, deu-se, no Quaternário médio, a invasão de águas austrais do "Nereis", que trouxeram consigo fôrmas de águas frias. De maneira diversa, a fauna da África ocidental perdeu o seu caráter tropical, tanto no Norte como no Sul, exibindo representantes faunísticos de zonas temperadas. A fauna da costa ocidental africana é muito pobre, fato esse que pode ser explicado à luz da história geológica da região e em íace da situação fisiográfica e hidrológica atual. Há numerosos exemplos da assimetria reinante nas duas margens do Atlântico, dentre os quais se podem citar os seguintes: a) precipitações muito mais abundantes no Atlântico ocidental, úmido, em confronto com o oriental seco; b) côr mais azulada do Atlântico ocidental, fato relacionado com a salinidade, com a riqueza do plancton e com a produtividade das águas: c) salinidade muito maior nas margens ocidentais; d) a zona quente (25ºC. em média) é muito mais extensa nas costas ocidentais; e) existência de numerosas anomalias térmicas superficiais no Atlântico ocidental; f) diferenças de correntes marítimas nas duas margens do Atlântico. Apezar das profundas divergências constatadas em ambas as margens, lembra o autor que desde o século XV , o Atlântico tornou-se um meio eficiente para se promover relações entre o Brasil e a África do Sul. Afirma, assim, que novas ligações devem unir, presentemente, os países limítrofes de um mesmo oceano. Os navios negreiros de outrora devem ser substituídos por barcos oceanográficos, visando o estabelecimento de relações amigáveis e de uma fecunda colaboração. Diz ainda o autor que, para serem eficientes, as pesquisas oceanográficas levadas a cabo nas duas orlas de um mesmo oceano, devem ser realizadas sincrónica e paralelamente. Os meios tendentes a alcançar tal objetivo já se esboçam desde que - diz o autor - "no Brasil inicia-se tal trabalho através do Instituto Paulista de Oceanografia, e, na África Ocidental funciona o Instituí; FrançaiS i'Afrique Noire que já possue uma secção de Oceanografia e de biologia marinha, com um laboratório instalado na ilha de Gorée perto de Dakar e outro nas cercanias de Abidjan (costa do Marfim) oara estudo das lagunas". Julga, portanto, o autor que se torna imperiosa a manutenção de relações cordiais e de intercambio entre os pesquisadores dos dois lados do Atlântico, afim de que chegue o dia em que se realizem cruzeiros oceanográficos em comum, com trocas de cientistas. Pensa o autor ser extremamente interessante desenvolver a oceanografia no Brasil, pois a sua região atlântica é uma das menos conhecidas, podendo-se, através da pesquisa, obter resultados importantíssimos, tanto sob o ponto de vista da ciência pura como no que respeita a exploração racional das riquezas marinhas. Recorda ainda o autor que existe uma descrição das embarcações dos Azenegues, da costa do Sahara, de autoria de um cronista do século XV I que lembra muito as jangadas brasileiras. Provavelmente, existe, cí um problema etnográfico, de palpitante interesse, mas que, na sua opinião, representa antes um símbolo da colaboração técnico-científica que, segundo o seu parecer, deve ser mantida entre as duas margens do Atlântico.

Efeito da inundação lateral sobre a distribuição da vegetação ripária em um trecho do rio Cuiabá, MT

Estudos hidrológicos e fitossociológicos foram realizados num perfil topográfico de 550 m instalado perpendicularmente ao rio Cuiabá, no Município de Rosário Oeste, MT, para analisar a influência da inundação sobre a distribuição da vegetação ripária. Utilizando os dados fluviométricos da estação de Rosário Oeste de 1966 a 2003, um modelo hidrológico de remanso em regime subcrítico foi ajustado, permitindo estabelecer a série hidrológica na área de estudo. A partir dessa série, os intervalos de recorrência nessa área foram obtidos. Os resultados sugeriram que a margem do canal principal, o canal secundário e o dique marginal, a planície de inundação e o terraço alagam a cada ~1 1,7 ano, ~1,77 2,8 anos, ~3 anos e de ~3,25 a ~39 anos, respectivamente. A espécie Combretum leprosum Mart. (Combretaceae) apresentou maior VI na margem do canal principal, Callisthene fasciculata (Spr.) Mart. (Vochysiaceae) na margem do canal principal e no terraço e Licania parvifolia Huber (Chrysobalanaceae), Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze. (Lecythidaceae) e Vochysia divergens Pohl. (Vochysiaceae) na planície de inundação. Os resultados indicaram que a frequência e, principalmente, o tempo de alagamento são os principais determinantes ecológicos da distribuição das espécies vegetais ao longo do perfil topográfico.

Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte I: desenvolvimento e avaliação

Desenvolveu-se uma metodologia que permite obter o hidrograma de escoamento superficial e a vazão máxima para qualquer posição ao longo de uma encosta e para seções transversais de canais utilizando o modelo de ondas cinemáticas. A área da encosta é dividida num sistema matricial composto por 100 linhas e 100 colunas. Na encosta, considera-se que o escoamento ocorre na direção da declividade e que a vazão de cada pixel é a soma da vazão produzida nesse com a vazão advinda dos pixels que contribuem com o escoamento superficial para o pixel em análise. No canal, a vazão é calculada pela soma dos hidrogramas advindos das colunas do sistema reticulado. A comparação entre os valores de lâmina e vazão máxima de escoamento superficial obtidas experimentalmente e calculadas em duas condições (encosta e bacia) permitiu evidenciar que a metodologia, comparada aos métodos Racional e do Número da Curva, ofereceu boas estimativas tanto da lâmina quanto da vazão máxima de escoamento superficial.

Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte II: modelo computacional e análise de sensibilidade

Estimativas de vazão máxima de escoamento superficial são necessárias para o projeto de obras hidráulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos disponíveis para calcular a variação do escoamento superficial com o tempo e de seu valor máximo deve-se à inexatidão dos métodos usados para esse objetivo e à variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investigação de um método que produza estimativas confiáveis da vazão máxima e do hidrograma de escoamento superficial é de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obtenção do hidrograma de escoamento superficial, da vazão máxima e seu tempo de ocorrência, da altura e da velocidade máximas do escoamento, do volume e da lâmina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao período de retorno, à taxa de infiltração estável e ao comprimento da encosta e do canal.

Desempenho do modelo AcquaNetXL na alocação de água em sistemas de recursos hídricos complexos

Este artigo apresenta uma ferramenta para análise de sistemas complexos de recursos hídricos denominada AcquaNetXL, que foi desenvolvida no formato de planilha eletrônica, na qual foram incorporados dois modelos de otimização, um linear e outro não linear. Essa ferramenta mantém os conceitos e os atributos de um sistema de suporte a decisão, ou seja, possui as características de estreitar a comunicação entre o usuário e o computador, de facilitar o entendimento, a formulação do problema, a interpretação dos resultados de análise e auxiliar no processo de tomada de decisão, tornando-o mais ordenado, objetivo e transparente. O desempenho do algoritmo utilizado na solução dos problemas de alocação de água foi satisfatório, especialmente para o modelo linear.

Avaliação do desempenho dos modelos de predição da erosão hídrica USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas do Brasil

Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho dos modelos de predição das perdas de solo USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras. Para alcançar o objetivo proposto, perdas de solo estimadas pelos referidos modelos em nove localidades do Brasil foram comparadas às perdas medidas em parcelas experimentais, por meio do coeficiente de correlação, da raiz do erro quadrático médio (RMSE), do índice de concordância de Willmott, do índice de confiança, do coeficiente de Nash-Sutcliffe e da eficiência dos modelos. As parcelas experimentais adotadas nos estudos de perdas de solo utilizados no presente trabalho apresentavam dimensões (de 38 a 1.875 m²) e tempo de coleta de dados (de 1 a 7 anos) variados. Observou-se diferença significativa entre a média geral de perdas de solo estimada pelos modelos e a medida no campo. O WEPP apresentou estimativas mais precisas em 46% das condições simuladas, seguido pelo RUSLE com 42% e USLE com 12%, sendo que os indicadores estatísticos estudados mostraram que o modelo WEPP apresenta melhor desempenho quando comparado com os demais modelos. Apesar de a diferença entre os dados estimados e observados ocorrer para os três modelos, o WEPP, por apresentar melhor desempenho, coeficiente angular mais próximo da unidade na relação entre perdas de solo medidas no campo e estimadas pelo modelo e por ser embasado em processos físicos, demonstra ter maior potencial para fazer previsão da erosão para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras.