47 Tabela 6 - Índices estatísticos de ajuste da curva principal de sedimentos dependentes para os dados completos. 68 Tabela 12 - Índices estatísticos do ajuste da curva principal de sedimentos em suspensão para os dados subdivididos em intervalos sazonais.
Introdução
Objetivo geral
Avaliar o desempenho do ajuste das curvas principais de sedimentos suspensos construídos com diferentes estratégias de subdivisão.
Objetivos específicos
Hipóteses
A curva chave ajustada com dados de entrada subdivididos por intervalos de excedência de descarga é mais representativa para estimativas da descarga sólida de sedimentos suspensos no BHRC-PM. A contribuição dos sedimentos para a descarga BHRC-PM pode ser adequadamente estimada usando o SDR.
Revisão de literatura
- Erosão hídrica
- Transporte de sedimentos
- Curva-chave de sedimentos em suspensão
- Modelos de predição de perda de solo
- Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE)
- Taxa de entrega de sedimentos
Para realizar o ajuste da curva chave de sedimentos suspensos (CCSS1997-2019) neste cenário, todos os dados Css foram transformados em Qss, pela Equação 4 e o modelo potencial (Equação 3) aplicado ao conjunto de dados. Utilizando a curva chave de sedimentos em suspensão, compilada a partir dos dados de vazão (Q) e concentração de sedimentos em suspensão (Css) da estação fluviométrica Passo do Mendonça monitorada pela Agência Nacional de Água e Saneamento Básico (ANA) para o período de 1997 a 2019, conforme mostra a Figura 50, e dados de séries históricas de vazões diárias da mesma estação, foi possível obter a descarga fixa de sedimentos em suspensão (Qss).
Curvas-chave de sedimentos em suspensão para a Bacia Hidrográfica do
Material e métodos
- Descrição da área de estudo
- Dados hidrológicos
- Ajuste das curvas-chave de sedimentos em suspensão
- Produção anual de sedimentos
Foram então elaborados gráficos que relacionam os dados de descarga sólida de sedimentos em suspensão - Qss (eixo das ordenadas) e vazão - Q (eixo das abcissas) com os coeficientes aeb definidos pela equação do potencial (Equação 3). QssCalc: descarga de sólidos de sedimentos suspensos calculada pelo modelo de curva chave de sedimentos suspensos (t dia-1);
Resultados e Discussão
- Ajuste das curvas-chave de sedimentos em suspensão aos dados de Qss
- Ajuste da curva-chave de sedimentos em suspensão para o período
- Ajuste das curvas-chave de sedimentos em suspensão para a subdivisão
- Ajuste das curvas-chave de sedimentos em suspensão para a subdivisão
- Ajuste das curvas-chave de sedimentos em suspensão para a subdivisão
- Avaliação das curvas-chave de sedimentos em suspensão
- Análise dos coeficientes e interpretação das curvas-chave de sedimentos em
- Aporte de sedimentos na BHRC-PM a partir das curvas-chave
Curvas mestras de sedimentos suspensos ajustadas para subdivisão de intervalo de tempo. Para o ajuste das principais curvas de sedimentos suspensos (CCSS1997-2008 e CCSS2009-2019) neste cenário, todos os dados Css foram convertidos para Qss, através da equação 4 e do modelo probabilístico (Equação 3) aplicado aos conjuntos de dados para cada intervalo de tempo. . Ajuste das curvas principais de sedimentos suspensos para subdivisão em intervalos de fluxo subdivisão em intervalos de fluxo.
Para o ajuste das curvas principais de sedimentos suspensos (baixo CCSS, médio CCSS e alto CCSS) neste cenário, todos os dados Css foram transformados em Qss, via Equação 4 e o modelo potencial (Equação 3) aplicado aos conjuntos de dados referentes a qualquer intervalo atual. Ajuste das curvas-chave de sedimentos suspensos para subdivisão em intervalos sazonais. As Curvas Chave de Sedimentos Suspensos (CCSS) foram ajustadas aos dados Qss completos, divididos em tempo, fluxo e intervalos sazonais.
Conclusões
No BHRC-PM, o ano da bacia apresentou perda de solo acima da tolerância (Anexo G). Apêndice E - Distribuição da área relativa de BHRC-PM em cada intervalo de perda de solo sugerido por Beskow et al. 2009) para o ano de 1997, ilustrando a influência do método de obtenção do fator K. Apêndice G – Relação entre perda de solo e tolerância à perda de solo no BHRC-PM no ano de 1997.
Apêndice H - Relação entre perda de solo e tolerância à perda de solo no BHRC-PM em 2019.
Estimativa da perda de solo com modelo RUSLE e da taxa de aporte de
Área de estudo
Passo do Mendonça (BHRC-PM), está localizado na região central do estado do Rio, numa área de drenagem de 15.600 km² (Figura . Localização da bacia hidrográfica do Rio Camaquã a montante da estação fluviométrica do PM). O PM pertence à bacia hidrográfica do rio Camaquã (L030), inserida na região hidrográfica de bacias costeiras, que possui aproximadamente 21. O PM abrange 24 municípios e o trecho de controle Passo do Mendonça, representado pela estação fluviométrica ANA (87905000 ).
Delimitação da bacia hidrográfica
Classes de solos
Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE)
- Fator R – erosividade da chuva
- Fator K – erodibilidade do solo
- Fator LS
- Fator P
- Perdas de solo
- Tolerância à perda de solo
- Risco de erosão
- Sediment Delivery Ratio (SDR)
- Ajuste da curva-chave de sedimentos em suspensão
As perdas de solo foram calculadas a partir da multiplicação dos fatores RUSLE (equação 12) e classificadas de acordo com sua magnitude com base nas classes de perda de solo adotadas por Beskow et al. A Tabela 29 apresenta os valores de tolerância à perda de solo para cada classe de solo presente na bacia, como se. O risco de erosão é calculado a partir da equação 25, que relaciona a perda de solo estimada pelo modelo RUSLE e a tolerância à perda de solo.
A taxa de distribuição de sedimentos (SDR) foi calculada pelo método proposto por Walling (1983) (Equação 26), que está relacionada ao sedimento transportado (entregue) na saída da bacia, obtido através da curva principal de sedimentos suspensos e solo médio. perda obtida a partir do modelo RUSLE.
Fator R – erosividade da chuva
Os cenários considerados para o cálculo do fator R resultaram em valores de erosividade correspondentes à classe intermediária, conforme classificação de Foster et al. É importante ressaltar que Eltz et al. 2011) não obteve bons resultados para o coeficiente de determinação das equações elaboradas para o município de Encruzilhada do Sul, onde R²=0,0074 foi obtido por relação linear e R²=0,0140 por possível relação entre a erosividade da precipitação (Ei30) e o coeficiente de precipitação (Rc ). Para o município de Hulha Negra (RS), parte de cujo território está inserido na BHRC-PM e distante 199 km do trecho de controle Passo do Mendonça Martins et al. 2016) obteve resultados pluviométricos para o município de Encruzilhada do Sul de 7677 MJ mm ha-. 2016) chamam a atenção para o fato de que as bacias hidrográficas do Uruguai e do Atlântico Sul - Seção Sudeste (onde está localizada a BHRC-PM), ambas no sul do Brasil, apresentam taxas de erosividade que variam pouco ao longo do ano e não apresentam comportamento característico e apresentam distinção entre as estações seca e chuvosa.
No caso do BHRC-PM, os valores de perda de solo obtidos pelo fator R são derivados da aplicação da equação de Mello et al. 2013) (cenário I) está entre os valores obtidos para o cenário II (valor da pesquisa bibliográfica) e o cenário III (Índice de Fournier modificado + equações de Eltz et al.
Fator K – erodibilidade do solo
No entanto, devido à diminuição da permeabilidade, fornece . argiloso), esse tipo de solo pode estar mais sujeito à ocorrência de processos erosivos devido ao fenômeno do escoamento superficial das águas, ocasionando. Entretanto, devido à diminuição da permeabilidade proporcionada pela ocorrência do horizonte textural B (rico em argila), esse tipo de solo pode estar mais sujeito à ocorrência de processos erosivos devido ao fenômeno do escoamento superficial das águas, causando . No entanto, devido à queda de água devido ao aparecimento do horizonte textural B (rico em argila), este tipo de solo pode estar mais sujeito à ocorrência de processos erosivos devido ao fenómeno de escoamento superficial das águas, causando .
No entanto, os resultados de perda de solo obtidos com o fator K obtido pelo método de Wischmeier e Smith (1978) resultarão em valores menores, pois o método subestimou os valores de K em cerca de 30% em relação aos dados. literatura sobre as classes de solos mais representativas na área de BHRC-PM (Neossolos e Argissolos).
Fator LS – topográfico
LS menor que 2, enquanto 99,8% da extensão da bacia está em áreas com fator LS menor que 10 (Tabela. Cobertura relativa das classes de declividade propostas por Santos et al. porém, 66,7% da extensão da área da bacia BHRC-PM está em condições de 2, enquanto 99,8% da extensão da bacia está em áreas com fator Tabela 35). Os valores do fator LS obtidos por Riquetti et al. 2022) para a América do Sul variou de 0,03 a 48,9, com média de 2,6, sendo os menores valores encontrados para a região Sul em localidades correspondentes ao Paraguai e Uruguai.
Portanto, devido à demanda de utilização do MDE para extrair informações sobre as características do terreno para aplicação dos métodos de obtenção do fator LS, torna-se importante a escolha da fonte e resolução do MDE, pois é ele quem determina o resultado final qualidade dos valores do fator LS e perda de solo (MICHALOPOULOU et al., 2022).
Fator C – uso e cobertura do solo
Em 2019, as áreas de campos e pastagens e área de floresta já representam aproximadamente 74% da cobertura vegetal da bacia. Em termos absolutos, as áreas agrícolas foram as que mais cresceram no período, em 1.425 km² de 1997 a 2019, seguidas pelas áreas florestais. No entanto, as áreas de pastagens e pastagens sofreram o maior declínio em termos de área absoluta no BHRC-PM, perdendo 2.846 km² de 1997 a 2019.
Em termos relativos, as áreas florestais apresentaram maior crescimento de área do que as áreas ocupadas por culturas agrícolas, que tiveram crescimento relativo de 202,8% e 181%, respectivamente.
Fator P – práticas conservacionistas complementares
Da mesma forma, Lemos e Rizzi (2020) constataram que 79% da área cultivada com soja em 2014, no município de Bagé-RS (que faz parte da área do BHRC-PM), era agricultável em 2008, e que entre 2008 e em 2014 houve avanço no cultivo da soja também em áreas antes cultivadas com arroz, atestando o avanço do cultivo da soja no bioma Pampa e em áreas de várzea. 2015) alerta que, embora as pastagens ainda sejam predominantes no bioma Pampa, os avanços da agricultura e da silvicultura estão levando à conversão de campos naturais em ambientes com menor diversidade biológica.
Perdas de solo
- Análise temporal das perdas de solo
- Influência do fator R nas perdas de solo
- Influência do fator K nas perdas de solo
Em 1997 (Figura 44), cerca de 87,5% da área da BHRC teve perda de solo classificada entre leve e moderada, ou seja, perda. Dentre os cenários propostos para o cálculo das perdas de solo, 6 são classificados com médias perdas de solo (A1, A3, A4, A6, A7 e A9) e 3 como. Esse comportamento deixa claro que houve um agravamento das perdas de solo no BHRC-PM, pois as perdas médias de solo aumentaram 2,5 Mg ha-1 ano-1 de 1997 a 2019.
A influência do método utilizado para obtenção do fator K (Apêndices E e F), em 1997, mostrou um padrão bem definido onde, independentemente do método utilizado para obtenção da regenerosividade (fator R), houve uma redução na área de classes de perda de solo representando perdas superiores a 5 Mg ha-.
Tolerância à perda de solo
Já no ano do BHRC-PM, a área apresenta perdas de solo superiores ao limite tolerado por seus solos (Anexo H). Em 2019, Luvisols, Argissolos e Neossolos tiveram as maiores áreas relativas com perda de solo acima do limite tolerável (Figura 49). Sendo a classe de solo que tem maior probabilidade de ter maior percentual de área com perdas superiores ao limite tolerável.
Esse comportamento está relacionado ao fato de ser a classe de solo presente no BHRC-PM que apresenta o menor nível de tolerância à perda de solo, que é de 3,5 Mg ha-1 ano-1.
Risco de erosão
Percebe-se pela visualização da Tabela 39 que em 1997 os Luvisols e Neossolos se apresentaram como as classes de solos mais vulneráveis, pois menores porcentagens de suas áreas são observadas em condições com risco de erosão menor que 1 e maiores partes de suas áreas em chance de erosão maior que 1. Além disso, na análise das perdas médias de solo para 1997 (Tabela 38), os Neossolos apresentaram maiores perdas, seguidos pelos Argissolos e Luvisolos. É claro que a intensificação das atividades agrícolas nas áreas de Argissolo deve ser acompanhada da aplicação de práticas complementares de conservação (cultivo de contorno, uso de terraços, faixas de vegetação, etc.), pois embora seja uma classe de solo que apresenta maior limite de perda de solo ( 7,9 Mg ha-1 ano-1), em relação às demais classes estudadas, é um solo que, segundo os resultados obtidos pela pesquisa bibliográfica para o fator K (erodibilidade), apresenta alta sensibilidade a processos erosivos, principalmente devido à redução da capacidade de infiltração de água no solo pela camada subsuperficial (textura B) presente neste tipo de solo.
2018) afirmam que a cobertura do solo tem um efeito significativo na redução das perdas de solo e água em áreas de relevo complexo e solos frágeis.
Sediment Delivery Ratio (SDR)
Isso indica que a utilização de metodologias baseadas nas características fisiográficas da bacia leva a uma superestimação do transporte de sedimentos na BHRC-PM. Já os valores obtidos por Didoné, Minella e Merten (2015) e Minella, Walling e Merten (2014), que estudaram a dinâmica sedimentar em bacias com menores áreas de drenagem, foram superiores ao SDR obtido para o BHRC-PM. O SDR mostrou que houve uma diminuição na entrada de sedimentos na saída do BHRC-PM de 1997 a 2019, embora a perda média de solo tenha aumentado.
Além disso, a utilização de metodologias baseadas nas características fisiográficas da área para obtenção do SDR superestimou o aporte de sedimentos na saída do BHRC-PM.
Considerações finais
Tolerância à perda de solo por erosão para os principais solos do estado de Santa Catarina. Apêndice C – Distribuição da área relativa de BHRC-PM em cada intervalo de perda de solo sugerido por Beskow et al. 2009) para o ano de 1997, que ilustra a influência do método de obtenção do fator R. Apêndice D - Distribuição da área relativa de BHRC-PM em cada intervalo de perda de solo conforme sugerido por Beskow et al. 2009) para o ano de 2019, ilustrando a influência do método de obtenção do fator R.
Apêndice F - Distribuição da área relativa do BHRC-PM em cada intervalo de perda de solo conforme proposto por Beskow et al. 2009) para o ano de 2019 ilustrando a influência da metodologia para obtenção do fator K.
