CAPITULO 3 POTENCIAL DE EROSÃO DA BACIA DO RIO UBERABA.
1.5. A tolerância de perdas de solo por erosão laminar
2.2.3. Metodologia para o diagnóstico da erosão laminar
2.2.3.2. Estimativa indireta da erodibilidade dos solos.
2.2.3.2.1. Estimativa direta da erodibilidade dos solos
Buscando-se estabelecer um balisador que venha a definir qual metodologia indireta de estimativa da erodibilidade mais se aproxima de valores reais, utilizou-se um
simulador portátil de chuvas (estimativa direta) (Figura 12a) para se quantificar as perdas por erosão laminar em um Latossolo Vermelho distroférrico, localizado na bacia do rio Uberaba na área experimental do Centro Federal de Educação Tecnológica de Uberaba.MG, (CEFET/Uberaba) .
O simulador de chuvas foi instalado em três declives distintos (2,5; 3 e 6%), donde sem a presença de vegetação o solo foi gradeado no sentido do declive.
O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, num esquema com três níveis de declive e quatro chuvas simuladas (repetições), totalizando 12 parcelas.
Três dias antes da realização dos testes, os solos receberam gradagem no sentido do declive. Após o referido preparo as parcelas experimentais foram delimitadas, por chapas galvanizadas e calha coletora (Figura 12b), com dimensões de aproximadamente 0,5 m de largura por 0,75 m de comprimento (0,38 m2).
Figura 12. Simulador de chuvas portátil (a) e parcela experimental (b).
a
Figura 13. Determinação da lâmina média precipitada com o simulador de chuvas
Para a calibração das intensidades de chuvas, produzidas com o simulador de chuvas, utilizou-se de 24 pluviômetros dispostos na área de contribuição (Figura 13). Os registros pluviométricos foram processados em planilha eletrônica, quando se obteve o coeficiente de uniformidade de Christiansen do simulador, sendo o valor médio calculado de 94,1% para uma pressão de serviço de 200 KPa. Para o calculo das intensidades de chuvas produzidos durante a simulação, 4 pluviômetros foram dispostos no sentido do declive, onde posteriormente foram processados os dados numa planilha eletrônica para calculo das intensidade média das chuvas nas parcelas experimentais.
Em cada simulação, uma lâmina média de 65,5 mm h-1 foi aplicada durante 60 minutos, onde se procedeu a amostragens de vazões dos escoamentos superficiais e das concentrações de sedimentos em intervalos fixos a cada cinco minutos. As amostras foram coletadas em recipientes plásticos com capacidade volumétrica de 2 L, registrando-se o tempo de cada coleta. Posteriormente, os recipientes foram fechados e conduzidos ao laboratório de Física do Solo do CEFET/Uberaba, para a quantificação da concentração de sedimentos e volume de solução e, conseqüentemente, para a determinação das taxas de perdas de solo e água.
Os volumes de solução coletados foram avaliados utilizando-se de proveta graduada e, em seguida, as amostras foram filtradas sob papel filtrante e deixadas em repouso por 24 horas. Após o período de repouso, tendo a solução sido submetida a filtração, as amostras foram secas em estufa à 105oC durante 24 horas, sendo posteriormente pesadas, em balança de resolução de 0,0001 g , determinando-se a quantidade de sedimento. Cada um dos volumes de solução obtidos foi dividido pelo tempo, obtendo-se a vazão da enxurrada para cada intervalo de amostragem. Uma vez quantificado o sedimento erodido em kg s-1 e a vazão em m³ s-1, para cada amostragem realizada, as taxas de erosão entressulcos (Di) e as de enxurrada (R) foram
determinadas, dividindo-se cada um dos valores obtidos pela área de cada parcela. As perdas totais de solo foram determinadas como:
10 ) ( 1 p n i i A t Sd A=
∑
= (10) Em que, A é a perda total de solo em entressulcos (t ha-1); Sdi= sedimento erodido (kg s- 1); t é o intervalo entre as coletas (300 s); Ap é a área da parcela (m2), 10 é constante
para acerto de unidades e n é o número total de amostras coletadas. Na seqüência a erodibilidade (K) foi determinada como:
K=A/(EI30 LS) (11)
Tal que,
EI30= Ec I30 (12)
Ec=0,78 (0,119+0,0873 log I) (13)
LS = (Ȝ/22,13)m (65,41 sen2ԧ + 4,56 sen ԧ + 0,065) (14)
Em que, EI30 é o indice de erosividade da chuva (MJ mm ha-1 h-1), EC é a energia
0,78 é a constante para correção da energia cinética de chuvas simuladas, I é a intensidade de chuva (mm h-1); LS é o fator topográfico, Ȝ é o comprimento de rampa (m), m = 1,2 (sen ԧ)1/3 e ԧ é o ângulo do declive em graus.
Avaliando-se os dados obtidos de erodibilidade, para o Latossolo vermelho, com metodologia direta, em três declives (%) estudados,comparou-se os respectivos valores observados com os estimados por métodos indiretos, procedendo-se posteriormente analise de variância e teste de médias.
2.2.3.3.- Comprimento de rampa(L) e declividade(S) - (Fator LS)
O comprimento de rampa médio das rampas de cada microbacia foi obtido, a partir de cartas topográficas, pelo método do retângulo equivalente conforme metodologia modificada por VILELA & MATTOS (1975) como:
L=A / (4 l) (15) Em que, L = comprimento de rampa (m); A = área da bacia (m2); l = somatório do comprimento de todos os cursos d´água da bacia (m).
A equação 15 foi utilizada considerando-se o comprimento médio das rampas para cada microbacia, determinando a partir da construção de um plano de informação, contendo as redes hidrográficas, na escala resolução de 1:25000 , mediante digitalização efetuada em mosaico de imagens orbitais elaborada com o CBERS 2 coletada junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Efetuou-se o calculo da área das microbacias, utilizando-se o módulo área presente no menu “ANALISYS” do IDRISI 32, sendo o comprimento total dos cursos d’água estimado no AUTOCAD utilizando-se o menu MODIFY-LENGTHEN. Posteriormente, no IDRISI 32 criou-se um banco de dados (arquivo de valores AVL) utilizando-se o menu “EDIT” para as 197 microbacias, onde utilizando o comando “ASSIGN” se adicionou os valores criados no
banco de dados comprimento de rampa referente às microbacias em estudo, gerando- se o mapa comprimento de rampa (Figura 14).
Figura 14. Metodologia utilizada para elaboração do mapa do Fator (L).
A partir do mapa do Modelo Digital do Terreno (MDT) procedeu-se na criação do mapa de declividade, acessando-se o menu “GIS ANALYSIS” e módulo “CONTEXT OPERATORS – SURFACE” do “IDRISI 32” , gerando-se o mapa do declive.
Após a confecção do mapa comprimento de rampa (Fator L), utilizando-se do módulo IMAGE CALCULATOR” do Software IDRISI 32, procedeu-se a execução da expressão matemática apresentada na equação 16, resultando na junção dos mapas comprimento de rampa e declive, gerando o fator topográfico (LS)(Figura 15).
LS = 0,00984. I0, 63. S1, 18 (16)
Figura 15. Metodologia utilizada para elaboração do mapa do Fator (LS).