Dissertations / Theses on the topic 'Solos - Erosão - Modelos matematicos'

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)
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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

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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)
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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.
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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.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:27:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelosEmpiricosEstimativa.pdf: 3005469 bytes, checksum: a32c8d58f60d6ddbffceca247b684419 (MD5)
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Os processos erosivos que ocorrem em uma bacia hidrográfica têm sido objetos de preocupações associadas ao planejamento e gestão do uso do solo e dos recursos hídricos. Nesse caso, modelos empíricos de simulação hidrossedimentológica são ferramentas importantes, e de baixo custo, na avaliação da erosão do solo em decorrência do uso e manejo da terra. Assim, o trabalho objetivou analisar o potencial de produção de sedimentos via três modelos empíricos aplicados a uma pequena bacia hidrográfica da Amazônia, a bacia do igarapé da Prata localizada no Município de Capitão Poço-PA. Os modelos analisados e utilizados foram a USLE (Universal Soil Loss Equation); o modelo de Poesen; e o modelo de Langbein-Schumm. Os resultados apontam que a USLE teve produção média de sedimentos igual a 146,20 (t/Km²); o modelo de Langbein-Schumm, produção média igual a 114,25 (t/Km²); e o modelo de Poesen, produção média igual a 7,57 (t/Km²). Os resultados encontrados pelos dois modelos primeiramente mencionados são da mesma ordem de grandeza, indicando que o modelo de Langbein-Schumm, para o caso analisado, é comparável ao clássico modelo USLE. Esses resultados foram comparados a dados observados (2012-2013) de sedimentos em suspensão e o modelo de Langbein-Schumm foi o que mais se aproximou das observações.
The erosive processes that occur in a watershed have been objects of concerns associated with the planning and management of land use and water resources. In this case, the empirical models of hydrosedimentological simulation are important tools, and with low cost, in the assessment of soil erosion due to the use and management of land. Thus, the study aimed to analyze the sediments yield via three empirical models applied to a small catchment of the Amazon, the catchment of Igarapé da Prata located in the municipality of Capitão Poço-PA. The analyzed and used models were the USLE (Universal Soil Loss Equation); the Poesen model; and the Langbein-Schumm model. The results showed that the USLE model had an average sediment yield equal to 146.20 (t / km²); the Langbein-Schumm model an average production equal to 114.25 (t / km²); and the Poesen model an average yield equal to 7.57 (t / km²). The results obtained by the two first-mentioned models are of the same order of magnitude, indicating that the Langbein-Schumm model, for the case analyzed, is comparable to the classical model USLE. These results were compared with observed data of suspended sediments and the Langbein-Schumm model was the one closest to the observations.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-19Bitstream added on 2014-06-13T20:50:14Z : No. of bitstreams: 1 miqueloni_dp_me_jabo.pdf: 977047 bytes, checksum: 4aaa69273226d26e905b5fb3013aed3f (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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
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

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOaO FONSECA DE OLIVEIRA.pdf: 1294832 bytes, checksum: 022b50e9a3fc392dd2bef5f7fcc5d895 (MD5) Previous issue date: 2008-02-21
This work was developed mainly aiming the determination of the erodibility and the critical shear stress in non-paved roads, focusing on the reduction of the eminent risks of occurring erosion in these roads, based upon a drainage system dimensioning using local resistance values. In order to achieve these values a yield simulator was built, which model consists of an improved version of the equipment proposed by Griebeler (2005), utilized in superficial yield testing directly at the drainage channel of the road and in collecting the eroded material. The simulator was installed in soils of roads of Goiânia (E1), Baliza (E2), Doverlândia (E3) and Morrinhos (E4, E5 e E6) , all of which are in the state of Goiás. The tests were performed with three repetitions for each passage of the vicinal roads. For each test were utilized five channels with different crescent volumetric flow rates, in a way to simulate the ascending curve of a yielding hydrogram, where each channel was collected in a proper recipient, for later determination of the amount of eroded material (debris). Samples were also collected from non-deformed soil, utilizing an Uhland sampler, aiming to determine the density of the soil. Furthermore, the declivity of the road and samples for characterizing the granulometric curves and determining the Atterberg limits were also measured and collected. The results found showed erodibility (g.cm-2.min- 1.Pa-1) and critical shear stress values respectively of 0.0036 and 2.00 for E1; 0.0099 and 2.06 for E2; 0.0582 and 3.93 for E3; 0.0073 and 3.78 for E4; 0.0075 and 4.87 for E5; and, 0.0054 and 3.74 for E6. These values appear highly elevated for the condition of roads, indicating high erosion risk, a fact that can be observed from the conservation state in which they can be found. The soils of the roads were classified as Sandy loam (E1), Sandy (E2), Clay loam (E3), Sandy clay (E4), Sandy loam (E5) and Sandy clay loam (E6). The classification of the soils of the roads, with little clay material, which works as a cementer, helps explain the elevated values obtained for the erodibility and critical shear stress. The soil density values (g.cm-3) observed were, respectively for roads E1 to E6, 1.58; 1.64; 1.53; 1.41; 1.63 and 1.60. Through the simulation performed using the Roads Griebeler (2005) software and utilizing the values observed in the field, the fact that road E1 obtained the greatest space management, mainly due to its lower erodibility. However, for the remaining roads, the software pointed out the need to build drains nearby, further indicating the need to make alterations in their drainage channels as well as their consisting material, so that their erodibility would be reduced. The composition of the material can be made through the mixture of a greater quantity of cementing material, such as clayey soil, to the material of the road, enhancing the soil s resistance to the erosive process. The model has proven to be highly sensitive to the alterations in the erodibility of the soil and in the declivity of the road.
Este trabalho foi desenvolvido tendo como objetivo principal a determinação da erodibilidade e da tensão crítica de cisalhamento em estradas não pavimentadas, visando a redução dos riscos de ocorrência de erosão nestas estradas com base em dimensionamentos de sistemas de drenagem através de valores locais de resistência. Para a obtenção destes valores foi construído um simulador de escoamento, cujo modelo consiste em um aperfeiçoamento do equipamento proposto por Griebeler et al. (2005), utilizado para testes de escoamento superficial diretamente no canal de drenagem da estrada e para a coleta de material erodido. O simulador foi instalado em solos de estradas de Goiânia (E1), Baliza (E2), Doverlândia (E3) e Morrinhos (E4, E5 e E6), todas no estado de Goiás. Os testes foram realizados com três repetições para cada canal de estrada. Em cada teste foram utilizadas cinco vazões diferentes e crescentes, de modo a simular a curva ascendente de um hidrograma de escoamento, sendo cada vazão coletada em um recipiente próprio, para posterior determinação da quantidade de material erodido. Foram coletadas amostras de solo indeformadas, utilizando um amostrador Uhland, visando à determinação da densidade do solo. Coletou-se também, amostras para a caracterização das curvas granulométricas e determinação dos limites de Atterberg e determinou-se, ainda, a declividade da estrada. Os resultados encontrados mostraram valores de erodibilidade (g.cm-2.min-1.Pa-1) e de tensão crítica de cisalhamento (Pa) respectivamente de 0,0036 e 2,00 para a E1; 0,0099 e 2,06 para E2; 0,0582 e 3,93 para E3; 0,0073 e 3,78 para E4; 0,0075 e 4,87 para E5; e, 0,0054 e 3,74 para E6. Estes valores mostram-se bastante elevados para a condição de estradas, indicando alto risco de erosão, fato este observado pelo estado de conservação destas em campo. Os solos das estradas foram classificados como Franco arenoso (E1), Arenoso (E2), Franco argiloso (E3), Argilo arenoso (E4), Franco arenoso (E5) e Franco argilo arenoso (E6). A classificação dos solos das estradas, com pouco material argiloso, que funciona como cimentante, ajuda a explicar os elevados valores obtidos para a erodibilidade e tensão crítica de cisalhamento. Os valores de densidade (g.cm-3) do solo observados foram de 1,58; 1,64; 1,53; 1,41; 1,63 e 1,60, respectivamente para as estradas de E1 a E6. Pela simulação realizada com o software Estradas (Griebeler et al., 2005), utilizando os valores observados em campo, pode-se observar que o maior espaçamento foi obtido para a estrada E1, em vista, principalmente, da sua menor erodibilidade. Nas demais estradas o software indicou a necessidade de desaguadouros bastante próximos indicando a necessidade de alterações nos canais de drenagem das estradas bem como no seu material constituinte, de modo que sua erodibilidade seja reduzida. A composição do material pode ser feita pela mistura de uma maior quantidade de material cimentante, como solo argiloso, ao material da estrada, aumentando a resistência do solo ao processo erosivo. O modelo mostrou-se bastante sensível às alterações na erodibilidade do solo e na declividade da estrada.

Orientadores: Mara de Andrade Marinho, Edson Eiji Matsura
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola
Made available in DSpace on 2018-08-20T22:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galdino_Sergio_D.pdf: 11328709 bytes, checksum: e5e5fc6d26b74b20826ad8a8bc4a4cef (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O assoreamento do rio Taquari constitui grave problema ambiental e socioeconômico do Pantanal Brasileiro e decorre principalmente da erosão acelerada do solo ocupado com pastagens degradadas na parte alta da bacia. Um dos modelos mais utilizado para estimar a perda média anual de solo é a Equação Universal de Perda de Solo (USLE). Novas pesquisas foram realizadas para melhorar as estimativas do modelo, originando a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE). A principal mudança foi na forma de determinação do fator de uso e manejo do solo (C). Na USLE o fator C é obtido a partir do monitoramento constante da perda de solo em parcelas experimentais durante vários anos, constituindo sério empecilho a sua determinação, principalmente no Brasil. Na RUSLE o fator C para pastagens é estimado mais rapidamente, a partir de levantamentos de parâmetros do solo e da vegetação. O objetivo geral do trabalho foi ajustar os fatores da RUSLE às condições locais da bacia do alto Taquari (BAT) e estimar as taxas de perda de solo por erosão, para posterior estudo de cenários de manejo e identificação das práticas mais protetoras dos solos na bacia. O estudo compreendeu áreas de pastagens cultivadas em solos arenosos da BAT. Os parâmetros necessários para estimativas da razão de perda de solo (SLR) e fator C da RUSLE foram levantados em nove parcelas (pastagens) em duas épocas do ano. Análise da SLR e do fator C identificaram valores de C representativos de pastagem não degradada e com níveis de degradação; baixo/médio e alto. Na espacialização do fator C na BAT utilizou-se o modelo linear de mistura espectral. Para a estimativa das perdas de solo nas áreas de pastagens também foram espacializados os demais fatores da RUSLE. A erosividade das chuvas (Fator R) foi estimada a partir de registros mensais e anuais de precipitação de postos pluviométricos localizados na BAT e entorno. Na estimativa da erodibilidade do solo (Fator K) foram utilizados parâmetros físico-químicos do solo levantados no campo. O fator topográfico (LS da RUSLE) foi obtido empregando algoritmo de contribuição de área a montante e modelo digital de elevação do Banco de Dados Geomorfométricos do Brasil (TOPODATA). O fator de práticas conservacionistas do solo (Fator P) foi considerado unitário na estimativa da perda de solo atual na BAT. Também foram estimadas as perdas de solo para dois cenários futuros de manejo adequado do solo e da pastagem. Resultado evidenciou que os valores do fator C estimados pela RUSLE para pastagens se assemelham àqueles determinados pela USLE. A média da perda de solo nas pastagens da BAT em 2010 foi estimada em 9,638 Mg ha-1 ano-1. O estudo de cenários permitiu uma redução em até 75,97% das taxas de perda de solo por erosão com a implementação de manejo adequado do solo e da pastagem. Conclui-se que a RUSLE apresenta bom potencial de estimativa do fator de uso e cobertura do solo, e que se ajustou bem às condições locais da BAT na estimativa da perda de solo
Abstract: The river siltation Taquari constitutes serious environmental and socioeconomic problem of the Brazilian Pantanal and arises principally from accelerated erosion of land occupied by degraded pastures in the upper basin. One of the models used to estimate the average annual soil loss is the Universal Soil Loss Equation (USLE). New research has been done to improve the model estimates, yielding the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). The main change was in the method determines the use and soil management factor (C). With USLE, the C factor is obtained from the constant monitoring of soil loss in plots for several years, constituting serious impediment to their determination, especially in Brazil. With RUSLE, the C factor for pastures is estimated sooner, using surveys of soil parameters and vegetation. The overall goal of this work was to adjust RUSLE factors to upper Taquari basin (UTB) local conditions and to estimate soil loss rates due to erosion, for further management scenarios studies and more protective soil identification practices in the basin. The study included pastures grown on sandy soils of the UTB. The required parameters for soil loss ratio estimates (SLR) and the RUSLE C factor were raised in nine plots (pastures) in two seasons. Further SLR analysis identified C factor values for non-degraded, low, medium and highly degraded pasture levels. C factor spatialization for the UTB used the linear spectral mixture model. To estimate soil loss in grazing areas other RUSLE factors were also spatialized. The rainfall erosivity factor (R) was estimated from records of monthly and annual precipitation of rain gauge stations located in and around the UTB. For soil erodibility (K factor) estimation, physic-chemical soil parameters collected in the area were used. The topographic factor (LS RUSLE) was obtained using algorithm contribution of the upstream area and Brazilian geomorphometric digital elevation model data from TOPODATA. The soil conservation practices factor (P) unit was considered estimating soil loss in the UTB. Two future soil loss scenarios were also estimated. Results showed that the C factor values estimated by RUSLE for pastures resemble those determined by USLE. The average soil loss in the pastures of the UTB in 2010 was estimated at 9.638 Mg ha-1 yr-1. The scenario study allowed for a reduction up to 75.97% in the rates of soil loss due to erosion by implementing proper soil and pasture management. We conclude that the RUSLE estimation shows good potential for land use techniques, which fits well into the UTB local conditions and in the estimation of soil loss
Doutorado
Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável
Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Sérgio Campos
Banca: Lincoln Gehring Cardoso
Banca: Mikael Timóteo Rodrigues
Resumo: A erosão hídrica consiste no fator principal de degradação do solo em áreas rurais. O processo de perda de solo é influenciado por fatores como a precipitação, pelas características naturais do solo em se degradar, das características topográficas e a ação do homem por meio do uso e ocupação do solo e de práticas de caráter conservacionista, que podem acelerar ou reduzir o processo. O presente trabalho teve como objetivo realizar uma estimativa das perdas de solo por erosão, por meio da Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE), para avaliar o grau de degradação existente na bacia hidrográfica do Córrego Anhumas, localizada entre os municípios de Anhembi, Bofete e Botucatu, Estado de São Paulo. A área de estudo situa-se geograficamente entre as coordenadas 48° 19' 37' a 48° 16' 13' de longitude W Gr. e 22° 59' 59' a 22° 54' 30' de latitude S, apresentando uma área de 2.649,66 hectares. Os mapas de Erosividade da chuva, Erodibilidade do solo, fator topográfico, uso e ocupação do solo e práticas conservacionistas foram elaborados em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG) a partir de dados do programa netErosividade SP, mapa de solos do Estado de São Paulo, do Modelo Digital de Elevação do Terreno (MDE) - Projeto TOPODATA - e de imagens do satélite LANDSAT-8, respectivamente. Foram determinados o Potencial Natural de Erosão (PNE), a perda média anual de solo, as subclasses de capacidade de uso do solo e a adequação agronômica das terra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Water erosion is the main factor of soil degradation in rural areas. The process of soil loss is influenced by factors such as rainfall, natural characteristics of the soil in degrading itself, topographic features and the action of man through the use and occupation of the soil and conservationist practices, which can accelerate or reduce the process. The present study aimed to estimate soil losses by erosion, through the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), to evaluate the degradation degree of the watershed of Anhumas stream, located among the municipalities of Anhembi, Bofete and Botucatu, State of São Paulo. The study area is located geographically between the coordinates 48° 19' 37' to 48° 16' 13' of W Gr. longitude and 22° 59' 59' to 22° 54' 30' of S latitude, with an area of 2,649.66 hectares. The maps of rainfall Erosivity, soil Erodibility, topographic factor, use and occupation of soil, and soil conservation practices were elaborated in a Geographic Information System (GIS) from datas of the software netErosividade SP, soil map of the State of São Paulo, Digital Model of Elevation (DEM), - TOPODATA Project - and images of the LANDSAT-8 satellite, respectively. Was determined the Natural Potential for Erosion (NPE), the average annual soil loss, the subclasses of soil use capacity and the agronomic adequacy of lands of the Anhumas stream. The largest portion of the NPE is at the acceptable limit of possible losses, the areas with more critical potential, practically restricted to the more sloping portion and with higher Erosivity rate. Soil losses through the RUSLE model evidenced that the erosion process results of the interaction of abiotic (intrinsic of enviroment) and biotic factors (antropic action), but it was more influenced by Factor C (use and occupation of soil), mainly due to the influence of native vegetation and Permanent Preservation Areas (PPA). ...
Mestre