Avaliação da instabilidade de vertentes e processos de erosão superficial na zona de Castelo Branco, Furnas, ilha de São Miguel, Açores

A presente dissertação tem como objetivo identificar e avaliar os elementos de instabilidade geotécnica das vertentes e terrenos da zona do Vanzinho (Castelo Branco, Furnas, ilha de São Miguel), com vista a propor medidas de estabilização das vertentes e controlo da erosão superficial dos terrenos. Com este objetivo foi definida uma metodologia de trabalho em cinco etapas que consistiu: (i) a primeira etapa, no levantamento de dados bibliográficos, integração da informação geológica/geomorfológica em SIG (sistema de informação geográfica) e na observação e levantamento de campo das superfícies de instabilidade geotécnica; (ii) a segunda etapa, na recolha de amostras de solo, remexidas e não remexidas, para caracterização das propriedades físicas e mecânicas dos materiais; (iii) a terceira etapa, na realização de ensaios laboratoriais para a determinação das propriedades físicas e mecânicas dos solos e respetiva classificação; (iv) uma quarta etapa, que consistiu no tratamento estatístico multivariado de dados, nomeadamente, a aplicação dos métodos de análise fatorial das correspondências e de classificação hierárquica com vista à caracterização da tipologia dos materiais e eventual correlação com as evidências de instabilidade; (v) a quinta etapa consistiu na projeção de um conjunto de medidas estruturais e não estruturais (medidas biológicas) a implementar para a estabilização de vertentes e controlo dos processos de erosão superficial observados na área do Vanzinho. Para a estimação da distribuição espacial das diferentes tipologias de solo foi utilizado o método geoestatístico da krigagem multifásica. Para cada elemento de instabilidade cartografado foi criada uma ficha que caracteriza a tipologia da ocorrência, a dimensão, a forma e o coberto vegetal do meio envolvente. O trabalho realizado teve por base a integração de toda a informação num SIG, o que possibilita a atualização de eventuais novas ocorrências, bem como o fácil manuseamento e análise dos dados, a utilizar em trabalhos futuros.

Uso de geomantas no controle da erosão superficial hídrica em um talude em corte de estrada

Considerando que o Brasil e muitos outros países tropicais necessitam de aperfeiçoar métodos de recobrimento de taludes, tornam-se necessários estudos que aprimorem a utilização e a eficácia das diferentes alternativas do mercado. Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho das geomantas comerciais antierosivas MacMat®, Fibrax® e Tela Biotêxtil® na proteção do solo contra a erosão superficial hídrica. O experimento foi realizado em um talude em corte de estrada na cidade de Viçosa (MG), em meados de 2003, e foi avaliado entre dezembro e março de 2004. Para isso, realizou-se uma análise do escoamento superficial baseada em oito eventos chuvosos comparando-se as variáveis massa de sólidos e volume de suspensão de água + solo escoado em uma combinação de geomantas com ou sem vegetação (mistura de espécies de gramíneas e leguminosas). Os tratamentos testados foram: Tratamento 1 - testemunha (solo exposto); Tratamento 2 - Tela Biotêxtil® com plantas; Tratamento 3 - MacMat® sem plantas; Tratamento 4 - MacMat® com plantas; Tratamento 5 - Fibrax® sem plantas; e Tratamento 6 - Fibrax® com plantas. A análise estatística utilizada foi o teste de Tukey a 5 %. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas entre os tratamentos aplicados devido ao elevado coeficiente de variação, pode-se constatar que a utilização das mantas proporcionou a redução da perda de solos. O tratamento seis foi o mais eficiente para impedir a perda de solo. Entretanto, quando esta geomanta foi utilizada sem vegetação (Tratamento 5), permitiu o maior volume de suspensão escoada. Concluiu-se que as geomantas aumentaram a proteção do solo contra a erosão superficial hídrica e a incorporação de vegetação melhorou os resultados em todos os tratamentos.

Erosão superficial em argissolo amarelo sob cultivo perene e com pousio florestal em área de relevo montanhoso

A Região Serrana Fluminense possui muitas nascentes de água com as maiores áreas de remanescentes da Mata Atlântica do Estado do Rio de Janeiro. Para conciliar a preservação ambiental com a intensa produção de olerícolas nessa região de relevo montanhoso, é relevante conhecer e controlar a ação nociva da erosão. Este trabalho teve como objetivo estudar as perdas de solo por erosão superficial e suas componentes hidrológicas, em uma encosta com aproximadamente 65 cm m- 1 de declividade, em tratamentos sob cultivo de olerícolas em rotação, banana e deixada sob pousio florestal por três anos. O estudo foi realizado em uma microbacia no município de Bom Jardim, instalando-se quatro parcelas experimentais com 88,0 m² (4 x 22 m) de área cada uma, para o monitoramento de perdas de solo, escoamento superficial e dinâmica da água no solo. Foi feita a caracterização do solo, determinando-se características físicas, químicas e mineralógicas. Os resultados indicaram que as maiores perdas por erosão acumulada foram registradas no período de maior precipitação, entre setembro e março, correspondendo a aproximadamente 30 t ha-1 ano-1 no tratamento sob cultivo anual e em torno de 10 t ha-1 ano-1 no tratamento com pousio florestal ainda no primeiro ano de desenvolvimento. Os atributos do solo que melhor se correlacionaram com a erosão foram a textura e o índice de estabilidade dos agregados. Constatou-se que o tempo utilizado nos cultivos e pousios pode dificultar a manutenção dos recursos naturais nesses locais, comprometendo a estabilização dessas encostas e sua vegetação.

Identificação de fontes de produção de sedimentos em uma bacia hidrográfica de encosta

O uso do solo fora de sua aptidão agrícola é o que norteia a degradação dos recursos naturais por meio das atividades antrópicas. As atividades agropecuárias estão entre as que mais perturbam o meio ambiente, expondo o solo à ação dos processos erosivos e acelerando a transferência de sedimentos aos corpos de água. Nos últimos anos, o método fingerprinting para identificação de fontes de sedimentos tem sido utilizado com sucesso no mundo, porém, trabalhos dessa natureza realizados no Brasil ainda estão em caráter incipiente. O objetivo deste trabalho foi estimar a proporção de contribuição das principais fontes de produção de sedimentos de uma bacia hidrográfica de encosta, onde predominam solos rasos e agricultura menos intensiva no sistema familiar. Essa bacia está localizada na região central do Estado do Rio Grande do Sul, tendo por ocupação do solo predominante áreas de floresta nativa seguida das de campo nativo, capoeira, lavouras anuais e, em menor expressão, silvicultura (eucalipto) e área urbanizada. Para a identificação das fontes, foi utilizado o método fingerprinting, que compara os solos de diferentes fontes, e os sedimentos, que são encontrados em suspensão no canal de drenagem, usando elementos traçadores. As maiores contribuições na produção de sedimentos são provenientes da erosão superficial do solo. Para o primeiro período de monitoramento, foi identificada uma produção relativa de sedimentos de 60 % das estradas, para o ponto T2; de 100 % da malha, para o T3; e de 77 % da malha, para o T4. Para o segundo período de monitoramento, as estradas contribuíram relativamente com 81 % do sedimento em suspensão no ponto T2 e com 76 %, no T3. Já no ponto T4, a maior contribuição foi da malha com 82 %. O método se apresentou sensível em detectar mudanças na contribuição de cada fonte em razão das características apresentadas por cada uma delas, para o tipo de bacia hidrográfica estudada.

Análise da estabilidade do corte ferroviário do KM 112 da linha Cacequi-Rio Grande, RS e proposta de solução

Esta Dissertação de Mestrado tem por finalidade apresentar a Análise da Estabilidade de Um Corte Ferroviário e Proposta de Solução para Estabilização de Taludes de um segmento da linha férrea Cacequi – Rio Grande (RS), Sub-trecho entre São Gabriel e Bagé, localizado entre os km 111 + 600 e km 112 + 800. Este trecho de variante foi implantado por volta de 1975, em substituição ao traçado da linha velha que comprometia o tráfego das composições ferroviárias. Tal segmento está assente sobre a formação Rio Bonito, constituída de paraortoconglomerados, arenitos quartzosos, arenitos feldspáticos, siltitos, folhelhos carbonosos, diamictitos e carvão. O corte em questão é tipo caixão, de altura variável, em torno de 12,00 m na sua parte mais alta. Quando da sua implantação foi concebido com valetões de pé de corte aberto e recobertos com leiva. Desde sua construção, os taludes apresentaram forte erosão superficial e instabilidade geral, ocorrendo, no ano de 1982, uma ruptura circular no lado esquerdo, a qual provocou um deslocamento de cerca de 4,0m da linha férrea da sua posição original em direção ao talude do lado direito (sentido da quilometragem). A massa de solo envolvida apresenta deslocamentos mais evidentes junto ao pé do talude, provocando uma manutenção constante corretiva do nivelamento da via férrea. Também se observa que os valetões estão assoreados, o que ocasiona obstruções e provoca a retenção d´água superficial e o encharcamento do solo, contribuindo na instabilidade do talude Além da instabilidade global, existem instabilidades localizadas (escorregamentos superficiais) que são devidos à erosão superficial dos taludes em razão do inadequado direcionamento das águas de escoamento superficial e da fraca proteção vegetal nos taludes. Nas sondagens foi descoberta uma fina camada de argilito cinza-escuro numa cota muito próxima da cota em que foi definida a plataforma. Esta camada provocou a mobilização da resistência ao cisalhamento residual, ocasionando a instabilização do talude. A proposta de estabilização prevê, a um baixo custo, melhorar em aproximadamente 70% as condições locais, mediante a execução de uma trincheira drenante no pé do talude, em toda a extensão do corte, a instalação de drenos sub-horizontais na região mais afetada e a correção dos sistemas de drenagem existentes, acompanhados de um gerenciamento da execução dos serviços. O monitoramento posterior definirá a necessidade ou não da execução de um muro de contenção em solo reforçado na região mais crítica.

Desenvolvimento de um equipamento para avaliação do desempenho de geomantas

O controle sobre os processos erosivos é uma necessidade constatada em vários segmentos da engenharia. A movimentação de terra necessária para a execução de taludes rodoviários, por exemplo, pode resultar em taludes de corte ou aterro vulneráveis à erosão superficial. Dentre as alternativas tecnológicas para controle de erosão a utilização de geossintéticos se apresenta como uma solução potencial. A referida aplicação encontra-se em amplo desenvolvimento em alguns países como, por exemplo, nos EUA. No Brasil, a especificação de geossintéticos para controle de erosão é limitada pela ausência de caracterização desses produtos e de normas nacionais, sendo a única fonte técnica de informação, os catálogos dos fabricantes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é construir um equipamento e desenvolver métodos de ensaio para caracterização e avaliação de geossintéticos utilizados no controle de erosão superficial, com base na ASTM D7101. Além de um simulador de chuvas, o equipamento é composto por uma bancada de testes formada por: rampa de escoamento, mesa de suporte e núcleos de solo. Utilizando a bancada construída, foram realizados ensaios para avaliar o funcionamento do equipamento e o desempenho de uma geomanta na redução da taxa de erosão superficial. Os ensaios foram realizados com intensidades de precipitação de 100 ± 4mm/h e 150 ± 4mm/h, durante 30 minutos, com intervalo de leitura de 5 minutos. Os resultados obtidos nos ensaios sem a presença da geomanta mostraram uma perda de solo acentuada durante as chuvas simuladas, com uma iv tendência de crescimento linear da perda de solo acumulada em função do tempo de ensaio. Nos ensaios realizados com a presença da geomanta observou-se a ação de proteção do geossintético com uma redução da ordem de 90% da perda de solo acumulada para todas as intensidades de chuvas utilizadas

Biodegradação de filmes de PP/PCL em solo e solo com chorume

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência da construção da usina hidroelétrica de Porto Primavera na evolução de canais de primeira ordem da rede de drenagem do Ribeirão das Anhumas - UGRHI Pontal do Paranapanema

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biodegradação de filmes de PHBV, PCL, PP e BLENDAS pela ação de microorganismos de solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Degradação de blendas poliméricas por microrganismos de solo e de chorume

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Alterações na rugosidade superficial do solo pelo preparo e pela chuva e sua relação com a erosão hídrica

Apesar de efêmera, a rugosidade superficial no solo induzida por métodos de seu preparo é requerimento importante nos sistemas de manejo de caráter conservacionista. Isto se deve ao fato de que ela aumenta a retenção e a infiltração superficiais de água no solo, reduz a velocidade e o volume do escoamento superficial e aprisiona os sedimentos da erosão, diminuindo os danos causados pela erosão hídrica. Considerando tais aspectos, realizou-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar as alterações ocorridas na rugosidade superficial do solo pelas ações do preparo e da chuva, na ausência e na presença de cobertura morta, em relação à erosão hídrica. O estudo foi realizado em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), em 1996 e 1997, aplicando-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, de textura franco-argilo-arenosa e declividade de 0,07 m m-1. Avaliaram-se os preparos de solo aração, aração e duas gradagens e sem preparo, na ausência e na presença de 60 % de cobertura por resíduo cultural, submetidos a quatro testes de chuva simulada. O primeiro teste foi constituído de uma chuva segmentada, composta de quatro porções, com durações de 20, 20, 30 e 30 min, espaçadas uma da outra de 30 a 40 min, aplicada logo após o preparo do solo. Os demais testes foram constituídos de chuvas contínuas, com duração de 90 min, aplicadas 1, 20 e 35 dias após a primeira chuva. Tais chuvas foram aplicadas com o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade constante de 64,0 mm h-1. A alteração na rugosidade superficial do solo causada pelo preparo foi maior do que a causada pela chuva. O maior decréscimo na rugosidade superficial do solo pela ação da chuva ocorreu já no primeiro evento, logo após o solo ter sido preparado, antes do início da enxurrada. A rugosidade superficial do solo impediu ou retardou a enxurrada nos tratamentos com solo mobilizado nos segmentos de chuva de curta duração, aplicados logo após o preparo, impedindo ou reduzindo as perdas de água e solo naquele período, independentemente da cobertura do solo. Nas chuvas contínuas subseqüentes, de longa duração, a rugosidade superficial do solo não influenciou a perda de água nos tratamentos com solo mobilizado na ausência de cobertura, sendo alta em todos eles, mas a influenciou na sua presença, diminuindo-a com o aumento da rugosidade. O tratamento sem preparo permaneceu com a perda de água elevada sempre em tais chuvas. Quanto à perda de solo, nas mesmas chuvas, o efeito da rugosidade na sua redução foi mais evidente na ausência de cobertura, tendo sido substancialmente ocultado na sua presença. A cobertura morta adicionada ao solo não preservou a elevada rugosidade superficial inicialmente criada pelos preparos no solo degradado utilizado no estudo. Mesmo assim, ao final do experimento, ainda restava mais da metade da capacidade teórica inicial de retenção de água e de sedimento nas microdepressões formadas pela rugosidade. Os dados obtidos foram consistentes com teorias e conceitos usados em estudos de mecânica de erosão hídrica do solo.

Perdas de solo e água e qualidade do escoamento superficial associadas à erosão entre sulcos em área cultivada sob semeadura direta e submetida às adubações mineral e orgânica

Dos métodos de preparo conservacionista do solo, o de semeadura direta é o mais eficaz na redução da perda de solo por erosão hídrica pluvial; entretanto, apresenta comportamento variável no que diz respeito à redução da perda de água. Considerando esses aspectos, realizou-se o presente trabalho com o objetivo de avaliar as perdas de solo e água, a demanda química de oxigênio, a condutividade elétrica e o pH da enxurrada, associados à erosão entre sulcos, sob chuva simulada, em área cultivada sob semeadura direta e submetida às adubações mineral e orgânica. O estudo foi desenvolvido em campo, em outubro de 2003, no município de Marechal Cândido Rondon, na região oeste do Estado do Paraná, sobre um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura muito argilosa e declividade de 0,045 m m-1. Utilizando microparcelas (1,0 x 1,0 m) e simulador de chuva de braços rotativos e com o solo previamente umedecido, aplicaram-se as seguintes intensidades de chuva: 70,0, 60,0 e 120,0 mm h-1, cada uma delas com duração de 20 min e espaçadas uma da outra de 30 min. Os tratamentos estudados foram: (a) adubação mineral, constituída de NPK; (b) adubação orgânica, constituída de dejeto líquido de suíno _ DLS; e (c) sem adubação ou testemunha - T. As maiores perdas de solo e água no experimento foram observadas no tratamento DLS, independentemente das chuvas simuladas (exceto a perda de solo na última chuva, que foi a mais elevada), com os tratamentos NPK e T tendo apresentado resultados semelhantes. Os valores mais elevados de demanda química de oxigênio, condutividade elétrica e pH da enxurrada também foram observados no tratamento DLS, enquanto os mais baixos ocorreram no tratamento T (exceto a demanda química de oxigênio no tratamento NPK, que também foi baixa), independentemente das chuvas simuladas.

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.

Escoamento superficial e risco de erosão do solo na sub-bacia Jardim Novo Horizonte, Município de Ilha Solteira-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)