A Simulation Model for Unified Interrill Erosion and Rill Erosion on Hillslopes

A mathematical model was developed for simulating runoff generation and soil erosion on hillslopes. The model is comprised of three modules: one for overland flow, one for soil infiltration, and one for soil erosion including rill erosion and interrill er

Soil, water and nutrient losses by interrill erosion from green cane cultivation

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

Plot Erosion Model Using Gray Relational Analysis Method

The main factors affecting interrill erosion-including runoff discharge, rainfall intensity, mean flow velocity, and slope gradient-were analyzed by using a gray relational analysis. An equation for interrill erosion was derived by coupling this analysis with dimensional and regression analyses. The values of erosion rates predicted by this equation were in good agreement with experimental observations.

Two-Dimensional Hillslope Scale Soil Erosion Model

On a hillslope, overland flow first generates sheet erosion and then, with increasing flux, it causes rill erosion. Sheet erosion (interrill erosion) and rill erosion are commonly observed to coexist on hillslopes. Great differences exist between both the intensities and incidences of rill and interrill erosion. In this paper, a two-dimensional rill and interrill erosion model is developed to simulate the details of the soil erosion process on hillslopes. The hillslope is treated as a combination of a two-dimensional interrill area and a one-dimensional rill. The rill process, the interrill process, and the joint occurrence of rill and interrill areas are modeled, respectively. Thus, the process of sheet flow replenishing rill flow with water and sediment can be simulated in detail, which may possibly render more truthful results for rill erosion. The model was verified with two sets of data and the results seem good. Using this model, the characteristics of soil erosion on hillslopes are investigated. Study results indicate that (1) the proposed model is capable of describing the complex process of interrill and rill erosion on hillslopes; (2) the spatial distribution of erosion is simulated on a simplified two-dimensional hillslope, which shows that the distribution of interrill erosion may contribute to rill development; and (3) the quantity of soil eroded increases rapidly with the slope gradient, then declines, and a critical slope gradient exists, which is about 15-20 degrees for the accumulated erosion amount.

~7Be示踪坡耕地次降雨细沟与细沟间侵蚀

对于坡面细沟与细沟间侵蚀过程的了解是建立侵蚀预报模型的基础,但传统方法难以对其进行深入研究。利用7Be示踪技术并结合人工模拟降雨,考虑坡脚沉积作用,研究了25°坡耕地径流小区次降雨过程中细沟与细沟间侵蚀动态。结果表明:根据流出径流小区泥沙7Be含量变化计算坡面明显细沟出现时间,由于坡脚沉积作用使得A、B两试验小区这一时间比实际细沟出现分别延迟了45min和11min;根据坡面-侵蚀泥沙中7Be总量守恒和泥沙质量平衡原理,坡面细沟间侵蚀及细沟侵蚀在坡面总侵蚀、坡脚沉积区泥沙及流出径流小区泥沙中的比例被定量区分开;总体上,细沟间侵蚀量在径流泥沙中的比例逐渐减少,而细沟侵蚀量逐渐增加。两试验小区中7Be示踪计算坡面细沟侵蚀量和坡脚沉积量与实测值相比相对误差均较小,因此7Be示踪技术可以对土壤侵蚀进行较为准确地定量研究。

Raninfall and Slope Characteristics Affecting Soil Erosion on Hillsopes

A soil erosion model including interrill erosion and rill erosion was developed for hillslope. The rainfall and slope characteristics affecting soil erosion on hillslopes was analyzed by simulation. The results show that the slope length and gradient, rainfall intensity and process have varying influence on runoff and soil erosion. The unit discharge of runoff and erosion rate increases with increases in the rainfall intensity and the slope length. The same precipitation but with different rainfall processes may cause different runoff and erosion results. The effect of the slope gradient on runoff and soil erosion can be both positive and negative. There exists a critical slope gradient for runoff and soil erosion.

Influencia del uso de la tierra sobre la erosión entre surcos en un argiudol típico de Argentina

p.333-340

Estimativa da erodibilidade do solo para fins conservacionistas na microbacia córrego do Tijuco, SP

The soil erodibility factor is represented by the integrated effect of processes that regulate the water infiltration, soil resistance and the transport of soil particles. Therefore, this study had as objective to estimate the soil erodibility in the Corrego do Tijuco watershed, São Paulo State, Brazil, for guiding farmers in decision making for application of techniques for soil conservation. The soil samples were collected in a regular spacing of 500 m, resulting in a total of 310 points in a 0-20.0 m depth in an area of approximately 8,000 ha. For the estimation of soil erodibility (K) was applied a mathematical model which takes into account the soil organic matter content, the sand and silt size fractions, the soil permeability, and the particle mean diameter for each point of soil sampling. Estimated values greater than 0.040 Mg ha h ha(-1) MJ(-1) mm(-1) were considered very high for this factor. In areas with greater degree of erodibility occurs the Argisols order predominance, that shows high susceptibility to the development of interrill erosion due to its remarkable performance in relation to textural gradient, thereby, the interrill erosion rates can be very intensive due to rapid saturation of upper horizon, increasing the erosion process. At the Latosols (Oxisols) areas were also observed high soil erodibility values that under inappropriate conditions of soil occupation, concentrating runoff of rain water, leading to appear deep gullies.

Perdas de solo, matéria orgânica e nutrientes por erosão hídrica em uma vertente coberta com diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar em Guariba - SP

A erosão em entressulcos resulta da desagregação causada pelo impacto das gotas de chuva na superfície do solo e pelo transporte superficial das partículas do solo desagregadas, onde se encontram a matéria orgânica e os nutrientes fundamentais para a produção agrícola. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as perdas de solo, matéria orgânica e nutrientes em uma vertente localizada em uma área de Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, cultivada com cana-de-açúcar, que é colhida mecanicamente. As parcelas experimentais foram submetidas à ação de uma chuva simulada com intensidade de 60 mm h-1, durante 65 minutos. Foram feitas análises do sedimento erodido para a determinação do volume de solução, das perdas de solo, matéria orgânica e nutrientes. Houve maiores perdas de solo, matéria orgânica e nutrientes nos sedimentos oriundos das parcelas com 0% e 25% de cobertura por palha de cana-de-açúcar. em média, essas perdas foram reduzidas nas parcelas com 75% e 100% de cobertura com palha de cana-de-açúcar. Os resultados permitiram concluir que uma cobertura com palha de cana-de-açúcar acima de 50%, da área colhida, reduz a perda de solo e de matéria orgânica, bem como diminui a concentração de nutrientes no sedimento erodido.

Perdas de nutrientes por erosão e sua distribuição espacial em área sob cana-de-açúcar

O presente trabalho teve como objetivo principal determinar as perdas de nutrientes por erosão em entressulcos, sulcos e global (entressulcos + sulcos, A), em área cultivada com cana-de-açúcar submetida à queima da palhada na sua pré-colheita, na Fazenda Santa Bárbara, localizada em Guariba - SP, sob um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef). Parcelas experimentais foram submetidas à chuva simulada com intensidade de 80 mm h-1, durante 65 minutos. Análises do sedimento erodido indicaram altas taxas de enriquecimento: 1,62 (matéria orgânica, MO); 4,30 (P); 1,17 (K); 1,33 (Ca) e 1,24 (Mg) vezes em relação ao solo original. As perdas de solo e nutrientes, em função do tipo de erosão, obedeceram à seguinte ordem: sulcos > global > entressulcos. Análises geoestatísticas indicaram que as perdas de solo (A), MO, P, K e Ca por erosão apresentaram forte grau de dependência espacial, enquanto as perdas de Mg tiveram moderado grau de dependência espacial. Mapas da distribuição dos padrões de variabilidade espacial das perdas por erosão indicaram que o cultivo de cana-de-açúcar conserva as propriedades químicas e físicas do solo na maior parte da área.

Modelos para estimativa do subfator cobertura-manejo (CiII) relativo à erosão entressulcos

A análise de um modelo de erosão é um crítico passo no desenvolvimento de uma ferramenta de predição da erosão aplicável e válida; isso é crucial para avaliar o desempenho dos modelos existentes para assegurar que as estimativas de um modelo condizem com a realidade. O objetivo do presente trabalho foi avaliar modelos para a predição do subfator cobertura e manejo (CiII) relativo à erosão entressulcos. Um experimento fatorial completo foi conduzido com cinco doses de resíduo de milho (0; 0,05; 0,15; 0,40 e 0,80 kg m-2), quatro declives e duas repetições, sob condições de prévio umedecimento para determinar as taxas de erosão entressulcos (Di) e enxurrada (R). Num primeiro experimento, foi avaliada a erodibilidade entressulcos (Ki) e o subfator cobertura e manejo (CiII), em parcelas experimentais de 0,5 x 0,75 m, em solo recentemente preparado. Num segundo experimento, foram avaliados Di, R, Ki e CiII, também em parcelas de 0,5 x 0,75 m, em solo recém- preparado. Os valores de Di, R, Ki e CiII, obtidos no segundo experimento, foram utilizados na avaliação dos modelos testados. Os modelos CiII = e-2,50 CS/100 e CiII = e -2,238 CS/100 apresentaram boas estimativas para o subfator CiII.

Concentração de nutrientes e qualidade da água de enxurrada em entressulcos

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Cobertura vegetal e erosão em entressulcos sob pastagem irrigada em Uberaba-MG

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Relação solo-paisagem e erodibilidade de solos no leste do estado do Maranhão

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV