Análise de chuvas intensas a partir da desagregação das chuvas diárias de Lages e de Campos Novos (SC)

O conhecimento da magnitude das chuvas intensas é de fundamental importância para a elaboração de projetos hidráulicos e gerenciamento dos recursos hídricos em engenharia, além do dimensionamento de estruturas para o controle de erosão hídrica na conservação do solo. No entanto, informações sobre a intensidade da chuva só podem ser obtidas diretamente de pluviogramas, os quais nem sempre estão disponíveis no local de estudo, sendo mais comum a presença de dados de pluviômetro (chuva de "um dia"). Nesse caso, pode-se utilizar o método que desagrega as chuvas diárias em chuvas de 24 horas de duração e menores, possibilitando, assim, estimar as intensidades correspondentes. O estudo foi desenvolvido na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), em Lages (SC), durante o primeiro semestre de 1996. Utilizaram-se séries anuais de chuvas máximas de "um dia", obtidas de pluviômetros localizados em Lages e Campos Novos (SC), durante um período de 30 anos consecutivos (1966 a 1995). Aplicou-se a distribuição estatística de Gumbel para a obtenção das alturas de chuvas em períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos e, a partir destas, o modelo de desagregação de chuvas diárias, obtendo-se as alturas máximas esperadas para tempos de duração entre 24 horas e 5 minutos e suas respectivas intensidades máximas médias. Foram obtidas as curvas intensidade-duração-freqüência (I-D-F) para os tempos de retorno selecionados, bem como suas relações matemáticas. Para Lages, a equação da família de curvas I-D-F obtida foi: I = 2050TR0,20 (T + 29,41)-0,89 e, para Campos Novos, a equação foi I = 2157TR0,17(T + 29,42) -0,89: , em que i é a intensidade máxima média (mm h-1),T a duração (minuto) e TR o período de retorno (ano) das chuvas.

Balanço de água no volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros

A produtividade das culturas agrícolas, associada às condições climáticas e edáficas, depende da disponibilidade de água e nutrientes no solo em época e quantidades apropriadas. A falta ou excesso de água no solo são fatores limitantes ao crescimento vegetal e podem diminuir a produtividade. Portanto, estudos que levem a um melhor entendimento de como a água se comporta na zona radicular de uma cultura agrícola no campo são de importância indiscutível ao adequado manejo agrícola. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o método do balanço de água no solo aplicado ao volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros, considerando cinco profundidades de solo e cinco distâncias horizontais do tronco em duas direções a partir do tronco (uma ao longo e outra perpendicular à linha de plantas) e, então, verificar a contribuição de cada uma das camadas de solo avaliadas à evapotranspiração real da planta. O experimento foi realizado num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico em um pomar de citros, no município de Piracicaba (SP), durante dois períodos, um seco (40 dias) e um chuvoso (37 dias). Para atender ao objetivo proposto, um conjunto de 25 tensiômetros (cinco profundidades x cinco distâncias do tronco) foi instalado ao longo da linha e um outro, idêntico, perpendicular à linha, em direção à entrelinha. A armazenagem foi calculada a partir das leituras dos dois conjuntos de 25 tensiômetros cujos potenciais mátricos determinados foram convertidos em umidades volumétricas pelas curvas de retenção da água no solo. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas a partir das leituras diárias dos tensiômetros e da função K(fim) (condutividade hidráulica em função do potencial mátrico), por meio da equação de Darcy-Buckingham. Esta função K(fim) para cada profundidade foi determinada pelo método do perfil instantâneo realizado em área adjacente. A precipitação pluvial foi medida por pluviômetro com aquisição automática de dados instalado na área. Os resultados obtidos mostraram que o método do balanço de água proposto foi adequado para avaliar quanto cada camada de solo da zona radicular da planta contribuiu para o consumo total de água (evapotranspiração real) da planta, nos dois períodos estudados. Nesse sentido, a camada de 0,00 a 0,60 m de profundidade mostrou ser a que a planta deva apresentar maior volume de raízes ativas, de acordo com sua maior contribuição ao consumo de água pela planta.

Evapotranspiração real de uma cultura de laranja em produção num Latossolo Vermelho-Amarelo

A disponibilidade de água e de nutrientes no solo em épocas e quantidades apropriadas, associada às condições edáficas e climáticas, é fator de indiscutível relevância à produção das culturas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a evapotranspiração real de uma cultura de laranja, analisar sua variabilidade e verificar a influência deste processo de saída de água do solo na produtividade da cultura. O experimento foi realizado no município de Piracicaba (SP), num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico, e a evapotranspiração real foi avaliada pelo método do balanço de água no solo em 40 pontos correspondentes a 40 plantas de duas linhas adjacentes com 20 plantas cada. A cultura de laranja, plantada num espaçamento de 7 x 4 m (7 m entre linhas por 4 m entre plantas na linha), tinha 11 anos de idade. Em cada ponto, localizado na projeção da copa (2 m do tronco) de cada uma das 40 plantas ao longo da linha, foram instalados um tubo de Al até à profundidade de 1,2 m para acesso de uma sonda de nêutrons e três tensiômetros às profundidades de 1,0, 1,1 e 1,2 m. A variação da armazenagem de água no solo foi determinada a partir de leituras semanais da sonda de nêutrons. A precipitação pluvial, medida por meio de um pluviômetro com aquisição automática de dados, foi considerada normal para o período monitorado. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas pela equação de Darcy-Buckingham, a partir de leituras diárias dos três tensiômetros e da condutividade hidráulica determinada na profundidade de controle (1,1 m) em função do potencial mátrico pelo método do perfil instantâneo. A irrigação e os deflúvios foram inexistentes e a evapotranspiração real da cultura foi calculada pela diferença entre a variação de armazenagem e a soma algébrica dos outros processos avaliados. O balanço foi efetuado durante um ciclo anual da cultura de laranja, dividido em 14 períodos. Nesses 14 períodos de monitoramento, a evapotranspiração real foi analisada com base nos métodos da estatística descritiva e exploratória de dados, obtendo-se um coeficiente de variação médio desses 14 períodos de 16 %. Foi de 1.271 mm a evapotranspiração real anual desta comunidade de plantas cujos valores diários variaram de 0,4 a 8,4 mm. A eficiência de utilização da água ou a razão entre a produtividade e a evapotranspiração real por planta durante o período monitorado variou de 1,57 a 4,52 kg m-3; verificou-se que as plantas com maior produção estavam entre aquelas com maior evapotranspiração real.

Análise espaço-temporal de componentes do balanço hídrico em um Latossolo

O monitoramento das variáveis que constituem a equação do balanço hídrico do solo em campo cultivado é necessário para avaliar com confiabilidade os períodos de déficits hídricos durante o ciclo das culturas, manejar a irrigação e quantificar perdas de nutrientes por lixiviação. Os componentes da equação do balanço hídrico podem variar no espaço e no tempo, e o estudo da estabilidade temporal da variabilidade espacial desses componentes é essencial para determinar quais são os pontos de observação no campo (locais) para monitorar a água do solo com precisão e esforço amostral reduzido. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os componentes do balanço da água (especificamente a variação de armazenamento de água do solo, drenagem interna e evapotranspiração real) de plantas de milho em um Latossolo Vermelho-Amarelo e analisar a variabilidade espacial e temporal, por meio da técnica de estabilidade temporal. O estudo foi realizado em uma área do Campus da ESALQ/USP, município de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil. O relevo da área experimental, que tem 1.500 m², é plano. Nessa área foram instalados 60 tubos de alumínio para acesso de uma sonda de nêutrons e 120 tensiômetros com manômetro de mercúrio (60 na profundidade de 0,75 m e 60 na profundidade de 0,85 m). Isso permitiu estimar a densidade de fluxo de água do solo na profundidade de 0,80 m por meio da equação de Darcy-Buckingham e o armazenamento de água na camada de 0,0-0,80 m, ao longo do ciclo da cultura. A precipitação pluvial foi medida por meio de um pluviômetro instalado no centro da área experimental, e a evaporação real foi considerada como desconhecida da equação do balanço hídrico. A pesquisa foi realizada dividindo o ciclo de cultivo em 13 períodos (P1 a P13). O uso da estatística descritiva foi feito para evidenciar a variação do comportamento dos dados após a remoção dos pontos discrepantes, que representaram entre 0,0 e 3,9 % dos pontos amostrais por período. O uso da estatística descritiva foi útil por ter apresentado a mudança no comportamento dos dados, após a retirada de valores discrepantes e extremos em alguns períodos. A técnica da estabilidade temporal é viável para avaliação do balanço hídrico no espaço e no tempo. Os coeficientes de correlação de Spearman entre os períodos indicaram estabilidade temporal para a armazenagem da água independentemente do teor de umidade do solo, mas não expressaram confiabilidade para a avaliação da drenagem interna e a evapotranspiração real da cultura. A evapotranspiração oscilou ao longo do ciclo da cultura mantendo-se praticamente constante nos períodos P5 a P9, em que houve maior desenvolvimento vegetativo das plantas.

Dinâmica do pH da água das chuvas em Passo Fundo, RS

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica do pH da água das chuvas em Passo Fundo, RS, de 1992 a 2007. A água foi coletada em recipiente de PVC (diâmetro de 10 cm) acoplado a um pluviômetro, e as amostras foram armazenadas em congelador para posterior determinação do pH. A dinâmica do pH da água foi avaliada por meio das médias mensais e anuais do pH, da probabilidade empírica da distribuição dos valores anuais de pH por estação do ano e da frequência relativa acumulada do pH. A água das chuvas incidentes na região de Passo Fundo apresentou pH acima de 5,6, que é o limite para que a chuva seja considerada ácida. A análise do período de 16 anos indicou tendência de redução do pH da água das chuvas em 0,023 ao ano. Nesse período, a redução foi de 6,1 para 5,8. As chuvas foram ligeiramente mais ácidas no verão e na primavera do que no outono e no inverno. Em geral, as chuvas incidentes na região não apresentaram riscos imediatos de acidificação ambiental.

Precipitação efetiva e interceptação das chuvas por floresta de Mata Atlântica em uma microbacia experimental em Cunha - São Paulo

São apresentados os resultados de pesquisa que quantificaram a precipitação efetiva e a interceptação das chuvas pelo dossel da floresta secundária de Mata Atlântica na "microbacia experimental B", do Laboratório de Hidrologia Florestal Walter Emmerich, em Cunha-SP. No período de um ano foram medidos a precipitação no aberto, a precipitação interna e o escoamento pelo tronco das árvores, totalizando 54 coletas. Um pluviômetro em área aberta e 16 no interior da floresta foram utilizados para quantificação dos dois primeiros processos, respectivamente. Para determinação do escoamento pelo tronco foram instalados dispositivos de espuma de poliuretano em 38 árvores. A água interceptada foi estimada pela diferença entre a precipitação no aberto e a precipitação efetiva. Concluiu-se que, em média, 18,6% da precipitação foi interceptada pela floresta, retornando à atmosfera na forma de vapor. Um montante de 81,2% alcançou o piso como precipitação interna e apenas 0,2% como escoamento pelo tronco. Os fluxos de precipitação interna e escoamento pelo tronco foram maiores no período caracterizado como chuvoso. Os porcentuais de interceptação foram superiores no período pouco chuvoso.

Comparação de taxas de erosão em estradas florestais estimadas pelo modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project) modificado em relção a medições experimentais

O objetivo do trabalho foi testar o modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project), através de comparações entre volume de enxurrada e perda de solo observados experimentalmente, provenientes dos segmentos de estradas florestais submetidas à chuva natural com inclinações de 1 e 7% e comprimentos de rampa de 20 e 40 m, e aqueles preditos pelo aplicativo, visando o desenvolvimento de um modelo brasileiro de predição de erosão em estradas florestais. Na determinação da quantidade do material erodido foram instalados tambores coletores, com capacidade de 209,25 litros, localizados na parte inferior das estradas, onde foram inseridas tubulações de PVC de 2 polegadas para coleta dos sedimentos provenientes da estrada propriamente dita. Nos tambores coletores foram feitos orifícios nivelados e perfeitamente iguais, posicionados a 0,65 m do fundo do primeiro e a 0,60 m do fundo do segundo, que funcionaram como um divisor Geib. Nas parcelas de 20 e 40 m de comprimento foram feitos cinco e sete orifícios, respectivamente, no primeiro e segundo tambores. O terceiro tambor foi utilizado para coletar o excedente da enxurrada proveniente do segundo tambor. Os tambores foram ligados em série, através de cano PVC de 2 polegadas. Os dados de volume e intensidade de precipitação diária foram obtidos com a instalação de pluviômetro e pluviógrafo no local. O período de coleta de dados foi de um ano, concentrando-se na época das chuvas. Posteriormente, os arquivos de clima, precipitação, solo, inclinação e comprimento do segmento foram introduzidos e adaptados ao modelo de predição de erosão WEPP com o propósito de testá-lo, visando a confecção de um modelo apropriado às condições brasileiras.

Volume de enxurrada e perda de solo em estradas florestais em condições de chuva natural

Foram determinados o volume total de água escoada e a perda de solo através da produção de sedimentos provenientes de segmentos de estradas florestais em condições de chuva natural, com diferentes valores de precipitações. As inclinações dos segmentos de 1 e 7% foram analisadas, enquanto os comprimentos variaram de 20 e 40 m, com 4 m de largura. Os segmentos de estrada foram delimitados com tábuas de 0,30 m de largura, envolvidas em lona plástica, para sua impermeabilização. Os dados de volume e intensidade de precipitação diária foram obtidos com a instalação de pluviômetro e pluviógrafo no local. O período de coleta de dados foi de um ano, concentrando-se na época das chuvas. O volume de enxurrada foi mais afetado pelo comprimento do segmento, ao passo que a massa de solo sofreu maior influência da declividade. A massa de solo erosinado cresceu exponencialmente em função do incremento do volume de enxurrada.

Precipitação efetiva e interceptação da chuva em um fragmento florestal com diferentes estágios de regeneração

Este trabalho teve por objetivo avaliar a precipitação efetiva e a interceptação da chuva em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual em estágio inicial e avançado de regeneração no Município de Viçosa, Minas Gerais, no período de agosto de 2009 a fevereiro de 2011. Foram demarcadas seis parcelas, três na área de regeneração inicial e três na área de regeneração avançada. Para quantificar a precipitação interna e o escoamento pelo tronco, foram instalados 25 pluviômetros em cada parcela e coletores nas árvores com circunferência 15 cm. Além disso, um pluviômetro foi instalado em local aberto para quantificar a precipitação em aberto, que no período estudado foi igual a 1.509,96 mm. Em média, 85,08 e 74,93% da precipitação em aberto, respectivamente, no estágio inicial e avançado de regeneração, chegam ao solo via precipitação efetiva. A interceptação pelo dossel florestal foi maior na área avançada do que na área inicial de regeneração, correspondendo, respectivamente, a 25,07 e 14,92% da precipitação em aberto, o que sugere que áreas mais densamente povoadas interceptam maior quantidade de chuva e, consequentemente, geram menor precipitação efetiva.

ESCOAMENTO DA ÁGUA DA CHUVA PELO TRONCO DAS ÁRVORES EM UMA FLORESTA ESTACIONAL SEMIDECIDUAL

RESUMOEste trabalho foi desenvolvido na Estação de Pesquisas, Treinamento e Educação Ambiental Mata do Paraíso, situada no Município de Viçosa, na Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil, e teve como objetivo avaliar o escoamento pelo tronco em um fragmento de Mata Atlântica, no período de agosto de 2009 a março de 2011. Para quantificar esse escoamento, foram demarcadas seis parcelas de 10 x 10 m, sendo em cada parcela adaptados coletores à base de poliuretano nos troncos das árvores com circunferência 15,0 cm. Um pluviômetro foi instalado em local aberto para quantificar a água diretamente da chuva. Além disso, realizou-se uma análise qualitativa dos indivíduos do escoamento pelo troco, avaliando a qualidade do fuste e da copa, posição no estrato da floresta e infestação de cipó. Em todo o período de análises, foram realizadas 75 medições. Nas parcelas de escoamento pelo tronco foram amostrados 126 indivíduos, distribuídos em 29 famílias e 59 espécies. A precipitação em aberto foi de 2.391,63 mm, e o escoamento pelo tronco somou 31,59 mm, ou 1,32% da precipitação em aberto. A espécie com maior escoamento pelo tronco foi a Euterpe edulis, com um volume médio de água escoado de 637,00 L. Das espécies com maior escoamento pelo tronco, 73,91% encontravam-se no estrato inferior da floresta, evidenciando que algumas espécies possuem algum tipo de adaptação morfológica para captação da água da chuva.

Escoamento superficial na interação: cobertura vegetal e práticas de controle de erosão

O escoamento da água oriunda das terras agricultadas é o principal fator poluente dos mananciais hídricos nas áreas rurais. Devido a esse fato, faz-se necessário o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias que venham a reduzir descargas de resíduos indesejáveis. Nesse sentido, conduziu-se um experimento na área experimental do Departamento de Engenharia Rural - ESALQ/USP, Piracicaba - SP, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes condições de solo, (feijão, gramínea e solo nu) e diferentes práticas de controle de erosão (sulco de infiltração, terraço de infiltração e sem práticas de controle de erosão), buscando-se estimar o escoamento superficial. O delineamento estatístico adotado foi o em blocos aleatorizados, em esquema fatorial 3x3, perfazendo 9 tratamentos com 3 repetições. O período de coleta de dados pluviométricos foi de 06 de dezembro de 2007 a 11 de abril de 2008; para isto, utilizou-se de um pluviômetro, com 21,1 cm de diâmetro, instalado na área experimental. Observando-se as perdas de água, em relação às estruturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Terraço, Sulco e Rampa; e com relação às coberturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Feijão, Capim e Solo Nu.