Academic literature on the topic 'Solos - Erosão - Modelos matematicos'

A erodibilidade de solos é um fator importante na estimativa das perdas por erosão. Este fator é uma expressão da combinação de atributos do solo, os quais possibilitam sua estimativa por meio de equações. O objetivo deste trabalho foi medir atributos químicos e mineralógicos que, combinados com índices de estabilidade de agregados determinados por ultra-som, pudessem ser utilizados como variáveis em modelos na estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural do Brasil. Estes atributos foram determinados em 22 solos de erodibilidade conhecida, medida diretamente em parcelas no campo. Atributos de 21 dos solos foram utilizados no ajuste dos modelos. Um dos solos (Argissolo Vermelho-Amarelo) foi escolhido ao acaso para teste. De 96 variáveis, 15 foram incluídas nos modelos de estimativa da erodibilidade. A maioria delas é representada por índices de desagregação por sonificação de amostras do horizonte A. Foram obtidos quatro modelos para estimar a erodibilidade, com R² variando entre 0,83** e 0,91**. A erodibilidade pode ser estimada com base na estabilidade de agregados por ultra-som.

A erosão é um fenômeno natural no modelado da superfície, no processo de remoção e de deposição de sedimentos, porém as atividades antrópicas, como o desmatamento, excedem os níveis naturais de perdas de solo. Para estimar a perda de solo anual em terrenos agricultáveis, existem modelos de predição que relacionam elementos físicos da paisagem junto às atividades antrópicas existentes. Nessa temática, o objetivo deste trabalho foi avaliar a perda de solos na Bacia Hidrográfica Córrego Baguaçu, localizada no oeste do estado de São Paulo, considerada uma região com processos de erosão acelerada. A Equação Universal de Perda de Solos (EUPS) permite avaliar o resultado dos produtos da erosividade da chuva, erodibilidade do solo, fator topográfico, cobertura do uso do solo, manejo e práticas conservacionistas, e que, aliados ao Sistema de Informação Geográfica (SIG), foi possível estimar espacialmente as áreas de maior vulnerabilidade à erosão, além de mapear feições lineares erosivas e apontar qual uso é mais responsável por grandes perdas de solos. Os resultados mostraram que grande parte da perda de solos na bacia concentra-se nas classes de perda de solo baixas (0 a 3 t/ha/ano), com predomínio das áreas ocupadas com pastagem e com cana-de-açúcar.

As áreas com rochas do embasamento cristalino da bacia do rio Maracujá apresentam grande incidência de voçorocas de grandes dimensões. O presente trabalho objetivou investigar a influência dos processos erosivos subsuperficiais na evolução destas formas de erosão, além de compreender quais os fatores mineralógicos e texturais que poderiam influenciar na erodibilidade dos solos da bacia, especialmente dos saprolitos. Para tanto, foram realizados ensaios de caracterização básica e de avaliação da erodibilidade em amostras representativas, sendo o principal destes o ensaio de pin-hole, que avalia a suscetibilidade dos solos à erosão por piping e, com modificações, também por erosão por carreamento. Foram construídos em laboratório modelos físicos a fim de se observar estes e outros possíveis mecanismos de erosão atuantes nos taludes das voçorocas, especialmente os escorregamentos. Os resultados mostram que as voçorocas da bacia não sofrem influência significativa dos pipings em seu avanço, tendo em vista que estes só ocorrem na parte não saturada dos taludes das voçorocas, quando são formados pela ação da concentração de águas superficiais. Isto se dá porque os saprolitos colapsam quando saturados em função de sua baixa coesão, fazendo com que os pipings não se preservem. Por outro lado, as experiências com modelagem física e os dados de campo evidenciam que os saprolitos, quando saturados, instabilizam-se por meio de escorregamentos rotacionais (slumps), mesmo em taludes baixos e pouco íngremes.

Diferentes métodos de cálculo das perdas de solo por erosão hídrica foram comparados com a Tolerância de Perda de Solo em Latossolos tropicais. Foram utilizados o Método de Erosão Potencial e a Equação Universal de Perda de Solo Revisada. O Método de Erosão Potencial foi calculado no aplicativo Intensidade de Erosão e Escoamento e obteve uma média de perdas de solo de 1,46 Mg ha-1 ano-1 com descarga máxima de 649,31 Mg ano-1. Já pela Equação Universal de Perda de Solo Revisada, foi obtida uma média de perda de solo de 1,52 Mg ha-1 ano-1, com descarga máxima de 668,26 Mg ano-1. As perdas de solo calculadas pelos dois métodos foram similares e ficaram aquém do limite de Tolerância de Perda de Solo, que variou de 5,19 a 5,90 Mg ha-1 ano-1 e validam a aplicação do Método da Erosão Potencial em solos tropicais do sul de Minas Gerais.

A erosão hídrica é uma das principais causas de degradação dos solos tropicais, cujo estudo requer a compreensão de algumas variáveis, como relevo, uso e ocupação do solo, classes de solo e presença de atividades antrópicas. A maioria dos estudos sobre erosão é baseada na utilização de modelos empíricos com técnicas de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto, que permitem identificar as regiões mais propensas à erosão. Esse estudo visa utilizar a análise multicritérios para identificar a suscetibilidade à erosão hídrica em duas sub-bacias hidrográficas localizadas na Serra da Mantiqueira, sul de Minas Gerais, Brasil. Para isso, foi elaborada uma análise multicritérios a partir de três elementos: relevo, uso e ocupação do solo e classes de solo. Os resultados demonstraram que as sub-bacias Ribeirão São Bento e Ribeirão José Lúcio apresentam susceptibilidade à erosão classificadas como média e baixa, respectivamente. Logo, o mapa de suscetibilidade à erosão hídrica pode ser utilizado como uma ferramenta eficiente no planejamento sustentável agrícola e ambiental da área.

A intensificação da erosão pela ação antrópica resulta em prejuízos ambientais, sociais e econômicos e pode ser mitigada pela planificação do uso do solo, orientada por modelos preditivos. Nesta premissa, o objetivo deste trabalho é aplicar e comparar modelos de fragilidade ambiental e de vulnerabilidade à perda de solos para área do município de Pelotas/ RS. A pesquisa se desenvolve pela obtenção e sobreposição, a partir de materiais e técnicas de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, de planos de informações da geologia, geomorfologia, hipsometria, declividade, pedologia e cobertura e uso da terra. O modelo de fragilidade ambiental classificou a área do município em cinco classes (de muito fraca a muito forte fragilidade) e o de vulnerabilidade à perda de solos em três classes (de moderadamente estável a moderadamente vulnerável). As classes de semelhante nível hierárquico entre os modelos equivalem a 30,83% da área do município e as de diferentes níveis a 59,17%, o que embasa e, ao mesmo tempo, sugere a formulação de um modelo qualitativo ponderado e adequado às particularidades físico-ambientais e de cobertura e uso da terra para área do município e região.

Com o objetivo de avaliar as relações entre formas de paisagem e erosão em um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) por meio de técnicas geoestatísticas na Fazenda Santa Isabel, município de Jaboticabal (SP), identificaram-se modelos de paisagem côncavo e linear. Coletaram-se amostras de solo em ambas as formas de paisagem em uma malha regular espaçada de 50 x 50 m em sete transeções na profundidade de 0,00-0,20 m, totalizando 412 pontos em 93 ha. Determinou-se a erodibilidade dos solos pelo método indireto, granulometria, bem como o carbono orgânico para cada ponto da malha, sendo esses valores usados na estimativa do potencial natural de erosão (pne). Os dados obtidos das propriedades de solo, erodibilidade e potencial natural de erosão foram analisados por meio de estatística descritiva e geoestatística com a modelagem de semivariogramas, sendo este utilizado para a confecção de mapas de krigagem. Segundo os resultados, as propriedades do solo e do pne apresentaram maior variabilidade espacial na pedoforma côncava, apesar de esta forma de paisagem apresentar menores perdas de solo por erosão e menor variabilidade espacial da erodibilidade. Deste modo, conclui-se que a erosão não adicionou variabilidade espacial para as propriedades do solo na mesma magnitude do relevo.

A erosão hídrica é a principal forma de degradação dos solos tropicais, gerando inúmeros prejuízos ambientais e socioeconômicos. As estimativas das taxas de perdas de solo por erosão hídrica são importantes para avaliar a degradação do solo e para proposição de medidas de manejo conservacionistas. Dentre os diversos modelos, o Método de Erosão Potencial se destaca pela facilidade de aplicação e baixo custo de implementação para estimar as taxas de perdas de solo. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi aplicar o Método da Erosão Potencial para estimar as taxas de perdas de solo por erosão hídrica em uma sub-bacia hidrográfica do sul do Estado de Minas Gerais. A área estudada foi a sub-bacia hidrográfica do Córrego do Pântano II, no Município de Alfenas, sul de Minas Gerais, Sudeste do Brasil. O coeficiente de intensidade de erosão foi de 0,347, que indica o predominio de erosão de fraca intensidade. A perda total de solo foi de 816,48 Mg ano-1, com perda média de 1,31 Mg ha-1 ano-1. Conforme esperado, as áreas sem cobertura vegetal e com relevo íngreme apresentaram as maiores taxas de perda, com cerca de 1,0% da sub-bacia com perdas acima do limite de Tolerância de Perda de Solo. O Método de Erosão Potencial pode ser utilizado nas condições edafoclimáticas tropicais para apontar as áreas com maior ocorrência de erosão hídrica, sendo uma alternativa eficaz, simples e de baixo custo para identificar áreas prioritárias na proposição de ações para mitigação dos impactos ambientais associados ao fenômeno.

Existem três maneiras de se determinar a erodibilidade do solo (Fator K). A primeira envolve a determinação do fator K em condições de campo, sob chuva natural, a qual é onerosa e muito demorada. O segundo método é semelhante ao primeiro, porém baseia-se na quantificação do fator K em razão das perdas de solo e do fator erosividade, sob condições de chuva simulada. O terceiro método baseia-se em regressões múltiplas que contenham, como variáveis independentes, atributos do solo correlacionados com o fator K obtido pelos dois métodos anteriores, tidos como padrões. A carência de dados básicos e a indefinição do melhor método para determinação da erodibilidade de maneira indireta, que possibilite enquadrar os solos em classes de resistência à erosão, constituem problemas na utilização destes métodos indiretos, particularmente nos Latossolos brasileiros. Portanto, objetivou-se com este estudo a determinação indireta da erodibilidade desses solos e avaliação da correlação com os métodos diretos. Nenhum dos métodos testados mostrou-se recomendável para a estimativa da erodibilidade para o conjunto de Latossolos do Brasil, sendo necessário, então, desenvolver modelos específicos para este grupamento de solos.

A erosão acelerada do solo constitui um sério problema global de degradação de terras agrícolas. Por ser a pesquisa de erosão comumente cara e morosa, a utilização de modelos permite estimar a perda de solo em localidades e condições não diretamente representadas nos estudos. O objetivo deste trabalho foi estimar a expectativa de erosão do solo em uma área intensivamente cultivada com cana-de-açúcar no município de Piracicaba (SP), como subsídio ao diagnóstico do uso atual das terras visando ao controle do processo. O trabalho foi realizado em ambiente de sistema de informação geográfica aplicando a equação universal de perda de solo (EUPS). Especificamente pretendeu-se estudar a influência dos fatores K (erodibilidade do solo), LS (topográfico), C (uso e manejo da cultura) e P (práticas de controle da erosão) nas estimativas de perda de solo. Os resultados obtidos mostraram que o processo de degradação dos solos por erosão acelerada é intenso em cerca de dois terços da área avaliada, ocupados principalmente com cana-de-açúcar. Nessas áreas, a perda média estimada de 58 Mg ha-1 ano-1 equivale a cerca de quatro vezes o limite superior da tolerância média indicada. Nas áreas remanescentes, ocupadas com mata, vegetação ciliar, reflorestamento e pastagens, as taxas estimadas de perda de solo são baixas, em torno de 2 Mg ha-1 ano-1 , abaixo dos valores de tolerância. O estudo de sensibilidade dos fatores do modelo revelou que, para uma mesma condição climática (fator R constante), os fatores C e P (cobertura e manejo da cultura e práticas de controle da erosão) definiram a ordem de grandeza das perdas, em unidades, dezenas ou centenas de Mg ha-1 ano-1 . Para uma mesma categoria de uso da terra (fatores C e P constantes), o fator LS foi o que explicou a maior parte da variação observada. Os resultados obtidos a partir de uma simulação mostraram que a influência do fator K (erodibilidade do solo) nas estimativas foi muito menor do que a do fator topográfico. A aplicação da EUPS permitiu estimar a expectativa de erosão do solo na área de estudo. O uso de geotecnologias e de métodos geoestatísticos de análise mostrou-se uma abordagem promissora nos estudos de erosão.

RESUMO Uma das formas mais eficientes de se estabelecer medidas de controle da erosão hídrica e conhecer os efeitos conjugados dos mecanismos naturais que atuam no seu processo, é a predição através de modelos matemáticos. Um destes modelos é o modelo WEPP - Water Erosion Prediction Project, eminentemente determinístico, baseado em estruturas físicas e matemáticas. Além da concepção física que lhe confere maior complexidade, este modelo diferencia-se dos demais por considerar, na dinâmica de destacamento, transporte e deposição, os processos de erosão em sulcos e entre sulcos, com três parâmetros de erodibilidade distintos: Ki, erodibilidade entre sulcos; Kr, erodibilidade em sulcos; e tauc, tensão crítica de destacamento de partículas do solo pelo fluxo. A utilização do modelo na predição de erosão necessita da calibração destes três parâmetros de erodibilidade, que são intrínsecos a cada tipo de solo. Sua estimativa é, normalmente, feita através de chuvas simuladas. Porém o uso de técnicas de otimização em hidrologia tem sido comum e constitui-se em uma forma eficiente de estimativa de parâmetros em diversos tipos de modelos. A proposta deste trabalho foi a otimização para a calibração destes parâmetros para uma condição edafo-climática do Paraná, utilizando dados básicos de solo, topografia, clima e manejo de parcelas padrão sem cobertura do IAPAR - Instituto Agronômico do Paraná, na cidade de Ponta Grossa. Os resultados apontam problemas para a calibração destes parâmetros em decorrência da própria estrutura do modelo. O valor encontrado de Ki na calibração foi de 562.500 Kg/s.m4 Embora a eficiência das calibrações tenha atingido o valor de 0,786, para os valores de Kr e tauc de 0,0236 s/m e 1,19 N/m2, respectivamente, as diversas tentativas de calibração de Kr e tauc resultaram em múltiplas alternativas de combinação de valores destes parâmetros para uma mesma perda de solo de um evento e em todos os eventos, indicando que a eficiência encontrada é relativa, havendo necessidade de determinação de tauc a campo ou a alteração da estrutura do modelo ( no parâmetro Kr) para que as chuvas naturais possam ser utilizadas nas calibrações através de técnicas de otimização.

Resumo: Para simular o processo transiente da redistnouição da água no solo, para a direção vertical, PREVEDELLO (1996) desenvolveu um modelo numérico em linguagem BASIC de programação (Beginner's All-purpose Symbolic Instructional Code). O desenvolvimento do modelo baseou-se na linearização da equação de RlCHARDS (1931), à qual governa o movimento da água no solo, através da utilização de uma simplificação da relação entre a condutividade hidráulica e a tensão da água (K ('I'm )), sugerida por van GENUCHTEN (1980), e aliando a utilização da técnica iterativa de Newton-Raphson para solução de equações não-lineares. Para testar o desempenho do modelo em predizer a variação em umidade "() ) e tensão da água ('I'm ) no tempo e no espaço, foram escolhidos dados da literatura de dois materiais porosos com diferentes propriedades hidráulicas. Dessa forma, foram escolhidos uma areia marinha estudada por CHO et alo (1977) e um latossolo vermelho amarelo textura média, estudado por LIBARDI (1978). Os resultados encontrados permitiram as seguintes conclusões: (i) em ambos os materiais porosos estudados o desempenho do modelo foi altamente satisfatório, onde os perfis de umidade e de tensão da água transladaram-se satisfatóriamente no tempo; (ii) o modelo também foi capaz de prever muito bem o comportamento da densidade de fluxo em função do tempo; (iü) os maiores desvios do modelo em relação aos de campo foram encontrados nos tempos iniciais. do processo de redistribuição da água, devido à limitação da teoria pela simplificação realizada na equação de van GENUCHTEN (1980) por PREVEDELLO (1996), muito embora esses desvios representem apenas 0,2 % do tempo total estudado no experimento em duna de areia, e 2,5 % para o latossolo; (iv) o desempenho do modelo foi ligeiramente superior para a areia marinha em relação ao latossolo, devido, provavelmente, à maior homogeneidade nas propriedades hidráulicas da areia.

Resumo: A avaliação do processo da redistribuição da água no solo, em condições de campo, demanda considerável tempo e apreciável custo, porque as propriedades hidráulicas do solo sofrem extensa variabilidade espacial e estão sujeitas a freqüentes alterações no tempo. O presente trabalho propõe dois modelos analíticos para estimar a dinâmica desse processo, a partir da adoção do gradiente de potencial hidráulico unitário na equação de Richards. O primeiro modelo estima a umidade do solo e o segundo estima a densidade de fluxo, ambos em função do tempo de drenagem interna para a profundidade de interesse. Os resultados gerados pelos modelos confrontaram-se satisfatoriamente física e estatisticamente com os valores medidos da umidade e densidade de fluxo durante o período de drenagem em diferentes profundidades de dois solos morfologicamente homogéneos. Isto representa uma simplificação apreciavelmente importante nas análises do comportamento da água dentro de um perfil homogéneo de solo, em relação aos problemas práticos de recarga de aqüíferos, lixiviação ou retenção de fertilizantes e sais, e manejo de água residuais, porque os modelos propostos exigem somente o conhecimento prévio dos dados da curva de retenção e da condutividade hidráulica do solo na profundidade de interesse. Termos de indexação: redistribuição da água no solo, Equação de Richards, Modelos analíticos.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós Graduação em Geografia, 2016.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-06T14:26:47Z No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-06T21:08:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-06T21:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5)
As perdas de solo e nutrientes por meio de processos erosivos constituem um fator importante na redução da capacidade produtiva do solo, podendo provocar impactos econômicos em diversas escalas. Nesse sentido, trabalhos que visem integrar modelos de base física com métodos de valoração econômica podem representar importante ferramenta de gestão do espaço geográfico, uma vez que esta integração pode reduzir o grau de incerteza na avaliação econômica ambiental. Este trabalho possui como objetivo realizar a integração de modelos hidrológico e econômico para estimar os custos internos provocados pela erosão na agricultura. Para tal, foi utilizado o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) - para estimar a perda de solos; a perda de nutrientes e corretivos como nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg); e a produtividade nas áreas de agricultura – associado com o método de Custo de Reposição de Nutrientes para estimar quais os impactos econômicos da reposição de nutrientes no valor da produção. A abordagem metodológica utilizada foi aplicada na bacia experimental do córrego Sarandi – DF, abrangendo o período entre 2012 e 2014, contribuiu para a análise do custo interno da erosão em área agrícola com um menor grau de incerteza. Os resultados indicam que a área de estudo apresenta baixos níveis de perda de solos e nutrientes, refletindo nos custos de reposição de nutrientes, que apresentaram variação de 75,97 a 240,87 R$.ha-1 em 2012, de 86,51 e 212,81 R$.ha-1 em 2013, e de 87,81 e 447,05 R$.ha-1 em 2014, representando, na maior parte da bacia, menos de 2% do valor da produção. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Soil and nutrient loss due to erosive processes is an important factor to soil productive capacity loss, incurring in economic impacts on many scales. In this sense, research that aim to integrate physical based models with economic valuation methods may represent an important tool of geographical space management, since this integration may reduce uncertainties in environmental economic valuation. This thesis aims to integrate hydrological and economic models to estimate on-site costs of erosion in agriculture areas. To achieve this, SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) - used to estimate soil loss; nutrient losses of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (P), calcium (Ca) and magnesium (Mg); and crop productivity in the area of study – was integrated with the Nutrient Replacement Costs method to evaluate the economic impacts of nutrient replacement on production value. The methodological approach was applied in the Sarandi river experimental basin – DF, in a period between 2012 and 2014, which contributed to reduce uncertainty levels in assessing internal erosion costs in agricultural areas. Results show that the area has low levels of soil and nutrient losses, reflecting on nutrient replacement low costs, which varied from 75,97 a 240,87 R$.ha-1 in 2012, 86,51 e 212,81 R$.ha-1 in 2013, and 87,81 e 447,05 R$.ha-1 in 2014, representing on the majority of the area, less than 2% of production value.

Orientador: Sergio dos Anjos Ferreira Pinto
Banca: Cenira Maria Lupinacci
Banca: Gilberto José Garcia
Banca: Antônio Marcos Machado de Oliveira
Banca: Ronalton Evandro Machado
Resumo: A intensificação do uso das terras torna-se cada vez mais evidente em função da crescente produção de alimentos à população humana. A aplicação de práticas inadequadas às múltiplas funcionalidades do solo tem provocado a erosão hídrica acelerada como um dos principais processos de degradação deste recurso. No esforço de colaborar em estudos de conservação dos solos, avaliaram-se os modelos preditivos de erosão hídrica MEUPS - Equação Universal de Perda de Solo Modificada (Williams, 1975) e WEPP - Water Erosion Prediction Project (Laflen, 1991) por meio da comparação das estimativas de perda de solo com dados empíricos de parcelas experimentais de pinos de erosão. A variabilidade de parâmetros envolvidos nas simulações motivou a definição de duas bacias hidrográficas de características hidrossedimentológicas distintas, as bacias do ribeirão Jacutinga (Rio Claro - SP) e do córrego do Monjolo Grande (Ipeúna - SP), para avaliar o comportamento erosivo em solos oriundos de argilitos e arenitos, respectivamente. No período experimental de junho/2013 a agosto/2014, parcelas experimentais de 1 m2 foram monitoradas em diferentes condições de declividade, posição topográfica, forma da vertente e cobertura vegetal - pastagem, cana-de-açúcar, e vegetação ripária, e em solo descoberto. Nos Argissolos e Cambissolos de textura argilosa foram registradas perdas de 0,018 a 0,066 ton/ha.ano-1, e deposição entre 0 e 0,026 ton/ha.ano-1, e nos Neossolos Quartzarênicos e Argissolos de textura arenosa, houve predomínio deposicional, entre 0,004 e 0,085 ton/ha.ano-1, e perdas de 0,002 a 0,11 ton/ha.ano-1. As maiores perdas estão associadas a maiores porções das frações de areia fina e silte, e fraca agregação pelos baixos teores de argila e matéria orgânica. O maior percentual de cobertura vegetal foi determinante para as menores perdas, evidenciando ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The land use intensification becomes more and more evident due the growing of food production and supply to the human population. The application of inadequate practices to the multiple functions has shown the accelerated water erosion as a major degradation processes for this resource. In an effort to colaborate for soil conservation studies, this research aimed to evaluate the predictive models of erosion MUSLE - Modified Universal Soil Loss Equation (Williams, 1975) and WEPP - Water Erosion Prediction Project (Laflen, 1991) by comparing the estimated soil loss and empirical data from pins experimental plots. The variability of simulated parameters led the definition of two watersheds with different hydrossedimentological characteristics, watershed of stream Jacutinga (Rio Claro - SP/Brazil) and stream Monjolo Grande (Ipeúna - SP/Brazil) to assess the erosive behavior in soils derived from mudstones and sandstones, respectively. In the experimental period of June/2013 to August/2014, experimental plots of 1 m2 were monitored in different conditions of slope, topographic position, slope shape and vegetation cover - grazing, sugarcane, riparian vegetation and bare soil. In Lixisols and Cambisols clayey the losses registered were 0.018 to 0.066 ton/ha.year-1 and deposition between 0 and 0.026 ton/ha.year-1, and in Quartzarenic Neosols and Lixisols of sandy texture, where dominated depositional process, between 0.004 and 0.085 ton/ha.year-1, and the losses were 0.002 to 0.11 ton/ha.year-1 . The greatest losses are associated with the largest portion of fine sand and silt fractions, and weak aggregation by low levels of clay and organic matter. The highest percentage of vegetation cover was crucial for smaller losses, showing greater soil protection factor for direct plantation which in conventional tillage. The simulations were performed for the experimental ... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2449_1.pdf: 5884179 bytes, checksum: 89fb77f692790f196371401bfb09bdef (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010
Universidade Federal da Paraíba
Este estudo teve por objetivo analisar os impactos na degradação ambiental dos solos causados pelas mudanças no clima a partir do acoplamento entre dados da previsão climática, modelos de erosão, e técnicas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informação Geográfica. O estudo foi realizado na Bacia do Rio Tapacurá, localizada no Estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. A Bacia do Rio Tapacurá é uma das mais importantes para o gerenciamento dos recursos hídricos da Região Metropolitana do Recife. Foram utilizados dados diários observados de precipitação de dez postos do período de 1970 a 2000. Os dados foram utilizados para analisar a variabilidade espacial e temporal da precipitação na bacia e sua influência nas perdas de solo. Para a análise da degradação dos solos foram aplicados dois modelos de erosão: (a) USLE Equação Universal de Perda de Solo, e (b) EPM Modelo de Potencial de Erosão. O desempenho de cada um dos modelos foi analisado calculando a produção de sedimentos estimada a partir da concentração de sedimentos em suspensão na bacia. A modelagem da previsão hidrossedimentológica na Bacia do Rio Tapacurá foi realizada a partir do acoplamento de dados de previsão de precipitação gerados pelo um modelo de circulação regional ETA nos modelos de erosão. O trabalho mostrou que a Bacia do Rio Tapacurá apresentou grande variabilidade espacial e temporal da precipitação. Embora não tenha ocorrido aumento da precipitação para o período de 1970 a 2009, houve uma diminuição da precipitação da ordem 20% no primeiro período de 1970 a 2000 e um aumento para o período de 2000 a 2009. As aplicações dos modelos USLE e EPM mostraram resultados satisfatórios na comparação entre a produção de sedimentos observada e a estimada. As simulações dos cenários do uso do solo otimista e pessimista com os dados de precipitação prevista corrigida do modelo ETA mostraram a susceptibilidade à erosão dos solos na Bacia do Rio Tapacurá para o período de 2070 a 2100

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009.
Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2011-05-02T20:29:10Z No. of bitstreams: 1 2009_IrisLunaMacedo.pdf: 16432365 bytes, checksum: d6140990323f21fae861f59021192a09 (MD5)
Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-05-20T01:40:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_IrisLunaMacedo.pdf: 16432365 bytes, checksum: d6140990323f21fae861f59021192a09 (MD5)
Made available in DSpace on 2011-05-20T01:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_IrisLunaMacedo.pdf: 16432365 bytes, checksum: d6140990323f21fae861f59021192a09 (MD5)
A bacia do rio Indaiá é uma importante contribuinte do reservatório da UHE Três Marias-MG, notavelmente pela sua localização em relação ao barramento e por suas altas taxas de produção de sedimentos, consequência de um contexto histórico de intensas atividades antrópicas. Esta pesquisa teve como objetivo estudar diferentes modelos em ambiente de geoprocessamento para avaliar a evolução, ao longo do tempo, dos processos de geração e transporte de sedimentos na bacia do rio Indaiá e melhor compreender e estimar o assoreamento do reservatório. Para atingir este objetivo foram realizadas as seguintes atividades: análise dos parâmetros morfométricos da bacia; avaliação, em períodos distintos, do uso e da cobertura do solo, a partir da interpretação de imagens de satélite e da utilização de técnicas de geoprocessamento; caracterização física dos solos da bacia; análise e quantificação dos sedimentos transportados pelo rio; utilização de diferentes modelos qualitativos (IPT e Campagnoli) e quantitativos (EUPS, MEUPS, MMF e Método do 137Cs) de previsão de erosão, para a identificação das áreas-fonte potenciais de sedimentos e a obtenção das taxas de perda de solo, respectivamente; e realização de levantamentos geofísicos no reservatório. A pesquisa mostra que, entre os anos de 1972 e 2005, a vegetação nativa da bacia foi reduzida em 45,0%, e que, entre os anos de 1972 e 1983, houve um aumento de 38,7% das áreas de solo exposto, pastagem com solo exposto e área urbana, com uma gradual redução até o ano de 2005. As mudanças no uso e na cobertura do solo, ao longo do tempo, e as alterações no regime pluviométrico se refletiram no comportamento dos sedimentos transportados pelo rio e nos valores de perda de solo da bacia. Os mapas de perda de solo por erosão laminar, obtidos pela aplicação dos modelos EUPS e MMF, mostram que a maior concentração de pontos com altos valores de perda de solo ocorre no trecho norte da bacia, próximo ao encontro do rio com o reservatório. Dos modelos quantitativos empregados, o que apresentou as taxas anuais de perda de solo mais próximas das estimadas na estação sedimentométrica foi a MEUPS. Os levantamentos geofísicos realizados no reservatório mostram que existe um avanço da pluma de sedimentos finos para o interior do reservatório e que os sedimentos grosseiros depositam-se próximo à foz do rio. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The Indaiá River basin is an important contributor to the reservoir of the Três Marias Power Plant, especially due to its proximity to the dam and its high rates of sediment, consequence of a historical context of intense anthropological activities. This research aimed at studying different models in GIS environment to assess the progress of the processes of generation and transport of sediments over time in the Indaiá River basin and to better understand and estimate the siltation of the reservoir. To attain the objectives it were realized the following activities: analysis of the basin’s morphometric parameters, evaluation of the soil use and the land covering at different times by means of the interpretation of satellite imagery and the use of geospatial technologies, the physical characterization of the basin’s soils, analysis and quantification of the sediments transported by the river, the use of different qualitative and quantitative predictive models of erosion (IPT, Campagnoli, USLE, MUSLE, MMF and 137Cs Method) to identify areas of sediment production and to obtain the soil loss rates, and the conduction of geophysical surveys in the reservoir. The research show that between the years of 1972 and 2005 the native vegetation of the basin was reduced to 45.0% and that between the years of 1972 and 1983 occurred an increase of 38.7% of the exposed soil areas, pasture with exposed soil and urban area, with a gradual reduction until the year of 2005. Changes in the soil use and land cover over time and changes in the rainfall patterns reflected in the behavior of the sediments transported by the river and in the values of soil loss in the basin. The maps of soil loss by laminar erosion obtained by the use of USLE and MMF models show that the highest concentration of points with high values of soil loss occurs in the northern section of the basin, near the meeting of the river with the reservoir. The MUSLE was the quantitative model which predicted the values of annual rates of soil loss closer to the estimated at the sedimentometric station. The geophysical surveys carried out in the reservoir show that the plume of fine sediments is moving into the reservoir and that the coarse sediments are deposited near the river mouth.

Orientador: Célia Regina Paes Bueno
Banca: Ricardo Marques Coelho
Banca: Antonio Sergio Ferraudo
Resumo: Devido sua importância, a perda de solo das microbacias de cabeceira do Córrego do Tijuco-SP foi estimada por meio da EUPS, e a variabilidade espacial dos fatores do processo erosivo foi investigada pelas análises multivariada e geoestatística. A perda de solo média estimada foi considerada alta, 118,50 Mg ha-1 ano-1, e a correlação de Pearson confirmou o fator erodibilidade do solo como o fator mais importante no processo erosivo. A erodibilidade local é condicionada pela distribuição das frações granulométricas e matéria orgânica, sendo o solo basicamente de textura média/arenosa de baixa coesão. Próxima a zona urbana, a interação do fator erosividade da chuva e do fator práticas conservacionistas se mostrou proeminente evidenciando alta perda de solo devido à concentração de água oriunda da camada impermeabilizada urbana e da falta de controle da velocidade do escoamento superficial da água. Em contraste, o fator cobertura vegetal mostrou maior atuação nas áreas de vegetação permanente, localizadas principalmente nas nascentes e canais de escoamento. Nas áreas mais convexas do terreno, localizadas nos divisores de águas, a atuação do fator erodibilidade foi proeminente, em contraste com o fator topográfico, este em áreas côncavas de maior declividade. Foram observadas ainda áreas com atuação conjunta dos fatores topográfico e erodibilidade, refletindo locais de inclinação mais suave, porém com alto potencial natural de erosão. Os resultados das análises multivariadas e geoestatística permitiram uma estratificação da área estudada identificando locais com propriedades específicas quanto à perda de solo o que contribui na compreensão do processo erosivo para a aplicação das práticas conservacionistas
Abstract: Because of the importance of headwater watersheds of the Córrego do Tijuco-SP its soil loss was estimated by the USLE and the spatial variability of the erosion process factors was investigated by multivariate analysis and geostatistics. The estimated average soil loss was considered high, 118.50 Mg ha-1ano-1, and Pearson correlation confirmed the soil erodibility factor as the most important factor in the erosion process. Erodibility is conditioned by the local distribution of soil particle-size fractions and organic matter, and soil texture mostly medium/sandy of low cohesion. Near urban areas, the interaction of rainfall erosivity factor and conservation practices factor showed prominent high soil loss due to concentration of water coming from urban soil impermeabilization and the lack of speed control of runoff water. In contrast, the vegetation cover factor showed great performance in the areas of permanent vegetation, mainly located in the headwaters and drainage channels. In areas of more convex topography close to the watershed dividers, the action of erodibility factor was prominent, in contrast to concave areas of greater slope where the topographic factor was more prominent. We also observed areas with joint action of topographic factors and soil erodibility factor, with smoother topography, but with high natural potential of erosion. Results of multivariate and geostatistics analysis enabled to stratify the study area by identifying sites with specific properties of soil loss which helps in understanding the erosion process for the implementation of conservation practices
Mestre

Este trabalho apresenta a aplicação de diferentes técnicas de modelagem para a compreensão dos fenômenos erosivos e de transporte de sedimentos para a bacia do Rio Claro, localizada no litoral norte paulista com grande parte de seu território na Serra do Mar. O objetivo principal do trabalho é testar o módulo de sedimentos do DHSVM (Distributed Hydrology Soil Vegetation Model) (DOTEN e LETTENMAIER, 2004), realizando uma aplicação para a bacia do Rio Claro e também testes de sensibilidade da resposta do modelo. Complementando o estudo hidrossedimentológico da bacia, fez-se uma aplicação da Equação Universal de Perda de Solos e diversos parâmetros morfométricos da bacia foram calculados com o auxílio de ferramentas de geoprocessamento. A relação dos parâmetros morfométricos com processos hidrossedimentológicos também é apresentada no trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.
Made available in DSpace on 2012-10-17T20:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:14:52Z : No. of bitstreams: 1 172440.pdf: 12063714 bytes, checksum: 8aae5da590b46c29454c8c8103fc55ae (MD5)
A contaminação de solos por resíduos de pesticidas é comum a todos os países que passaram pelo processo de industrialização da agricultura. A partir da década de 60, esses problemas de contaminação começaram a ser estudados mais detalhadamente na Europa e Estados Unidos. Uma das ferramentas que passaram a ser utilizadas neste processo foram os modelos matemáticos, que proporcionam ao usuário rapidez e economia em uma análise de risco ambiental.