Coeficiente de densidade

O coeficiente de densidade é um fator de correção que contribui para a adequação do KL às diversas densidades de plantação que se verificam nos espaços verdes, por oposição à homogeneidade praticamente constante que carateriza, com frequência, as culturas agrícolas. Os variados compassos de plantação, assim como os diversos estados de maturação de vegetação possíveis, desempenham grande influência nas necessidades hídricas de uma zona verde (Allen et al., 2007).

Quadro 3.1 – Valores de KV de acordo com as necessidades hídricas da espécie

Também de acordo com Costello et al. (2000), diferentes densidades de plantação ou de área foliar e, consequentemente, diferente percentagem de área de solo coberto, conduzem a consumos de água distintos.

O autor define três categorias possíveis para a classificação de KD, de acordo com o quadro 3.2, sem stress hídrico (considerando o coeficiente de stress admitido, KSM, igual a 1) 12. O referido coeficiente contribuirá para estimar o valor de KL em condições ideais para a vegetação (Allen et al., 2007).

Categoria VALOR DO KD

Baixa (low) 0,5 – 0,9

Moderada (moderate) 1,0

Elevada (high) 1,1 – 1,3

Assim, o valor de KD considerado moderado deverá ser atribuído a espaços com apenas um tipo de vegetação em que, no caso de árvores, a copa ocupe uma área entre 70% a 100% ou, no caso de arbustos, a copa cubra entre 90% e 100%. Quando se verificar a presença de mais do que um tipo de vegetação, por exemplo árvores e arbustos, com uma copa que ocupe uma área de cerca de 90%, também estamos perante um valor de KD moderado. Situações com densidades de copa inferiores às referidas deverão ser incluídas na categoria “baixa”, enquanto a categoria “elevada” deverá ser utilizada para espaços verdes bem consolidados, formados por vários extratos de vegetação (Costello et al., 2000).

Posteriormente foi criada por Allen et al. (2007) uma nova metodologia para definir o coeficiente de densidade em função da tipologia de vegetação, de acordo com o apresentado no quadro 3.3.

_____________________________________ 12

O coeficiente de stress admitido será abordado no ponto 3.6.4

Quadro 3.2 – Valores de KD de acordo com a densidade de plantação. Fonte: adaptado de Costello et

VEGETAÇÃO VALOR DE KD

Alta Normal Baixa

Árvores 1,3 1,0 0,5

Arbustos 1,1 1,0 0,5

Herbáceas com cobertura completa do solo 1,1 1,0 0,5 Combinação dos três parâmetros anteriores 1,3 1,0 0,6

Relvado em geral 1,0 1,0 0,6

No entanto, os valores deste quadro são indicados no pressuposto de o solo nú não ser regado e, consequentemente, só considera a perda de água por evaporação do solo na zona plantada, em conjunto com a transpiração das plantas.

McCabe (2005) propõe intervalos de valores de KD adequados a situações em que o solo nu é regado, descritos no quadro 3.4.

VEGETAÇÃO VALOR DE KD

Alta Normal Baixa

Árvores 1,43 – 1,56 1,1 – 1,2 0,55 – 0,6

Arbustos 1,21 – 1,32 1,1 – 1,2 0,55 – 0,6

Herbáceas com cobertura completa do

solo 1,21 – 1,32 1,1 – 1,2 0,55 – 0,6

Combinação dos três parâmetros

anteriores 1,43 – 1,56 1,1 – 1,2 0,66 – 0,72

Relvado em geral 1,1 – 1,2 1,1 – 1,2 0,66 – 0,72

Uma outra forma de obtenção do valor de KD, é através da aplicação da equação 3.5, que permite estimar os valores que KD atinge, em função do aumento da altura da vegetação (Allen et al., 1998):

KD = min (1, ML, fc eff, fc eff(1/ (1+h)) [3.5]

Quadro 3.4 – Valores de KD de acordo com o tipo de vegetação, quando o solo nú é regado

Fonte: adaptado de McCabe, 2005

Quadro 3.3 – Valores de KV de acordo com a tipologia de vegetação e a fração de solo coberta.

em que,

fc eff – fração de solo efetivamente coberta ou sombreada, variando entre 0 e 1 [adimensional]

h - altura média da vegetação [metros]

ML - multiplicador para fc eff, de forma a impor um limite superior na transpiração relativa a uma unidade de área correspondente a fc eff

O quadro 3.5 apresenta assim os valores de KD obtidos através da equação 3.5 para diferentes alturas médias de vegetação (h) e diferentes valores de cobertura ou sombreamento do solo pela vegetação (fc eff ) (Allen et al., 2007).

fc eff VALOR DE KD h=0,1 m h=0,4 m h=1,0 m h=4,0 m 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,1 0,12 0,19 0,20 0,20 0,2 0,23 0,32 0,40 0,40 0,3 0,33 0,42 0,55 0,60 0,4 0,43 0,52 0,63 0,80 0,5 0,53 0,61 0,71 0,87 0,6 0,63 0,69 0,77 0,90 0,7 0,72 0,78 0,84 0,93 0,8 0,82 0,85 0,89 0,96 0,9 0,91 0,93 0,95 0,98 1,0 1,00 1,00 1,00 1,00

Pela aplicação da equação, e através da análise do quadro 3.6, obtém-se valores de KD mais elevados à medida que a vegetação atinge maior altura. Isto porque, segundo o autor, tem em conta o impacto do aumento da rugosidade aerodinâmica, o aumento da área foliar e o crescimento da vegetação, para a mesma área coberta ou sombreada (Allen et al., 2007).

Quadro 3.5 – Valores de KD obtidos de acordo com a equação [3.5] para diferentes alturas de

vegetação e de acordo com a fração de solo coberta ou sombreada por vegetação, considerando ML =

Allen et al. (2007) também apresentam formas de cálculo de fc eff em função do dia do ano, da latitude, da altura da vegetação, da forma da copa e da orientação da plantação em caso se verificar a plantação linear da espécie, de acordo com as equações [3.6] e [3.7].

fc eff = fc <1 [3.6] sin β

em que:

β - altura solar acima do horizonte [radianos] durante o período de máxima evapotranspiração (que geralmente ocorre entre as 11:00 e as 15:00), sendo β calculado através da equação [3.7]

fc - fração de solo coberta ou sombreada por vegetação [adimensional]

β = arcsin [ sin (φ) sin (δ)+ cos (φ) cos (δ) cos (ω) ] [3.7]

em que:

φ - latitude da estação [radianos] δ - declinação do sol [radianos] ω - azimute solar [radianos]

No caso do cálculo de fc eff para o meio-dia, ω toma o valor zero, sendo a equação anterior simplificada pela equação [3.8]:

β = arcsin [ sin (φ) sin (δ)+ cos (φ) cos (δ) ] [3.8]

Frequentemente, em termos práticos, e devido às incertezas associadas à determinação do valor de fc, assume-se que num espaço verde o valor de fc eff equivale ao valor de fc, pelo que a equação [3.5] assume a expressão representada pela equação 3.9 (Allen et al., 2007):

KD = min (1, M L, fc, fc(1/ (1+h)) [3.9]

A comparação feita por Allen et al. (2007), entre os valores de KD obtidos pela equação [3.5] e os valores estimados por outros autores (Hernandez-Suarez, 1998; Fereres, 1991; Snyder and Eching, 2005), valida a utilização da referida equação para uma vasta gama de valores de fração de solo coberto (fc eff) e de altura média de vegetação (h).

À semelhança dos valores de KD apresentados no quadro 3.5, também os valores de KD calculados em função da equação 3.9, consideram que a fração de solo não coberta por vegetação não é praticamente regada, desprezando a sua contribuição para o cálculo da evapotranspiração do espaço verde (Allen et al., 2007).