Determinação da erosividade das chuvas de Caruaru-PE: 1. Correlação com perdas de solo 2. Distribuição e probabilidade de ocorrência

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(1)DETERMINAÇÃO DA EROSIVIDADE DAS CHUVAS DE CARUARU-PE: 1. CORRELAÇÃO COM PERDAS DE SOLO 2. DISTRIBUIÇÃO E PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA. ABEL WASHINGTON DE ALBUQUERQUE Engenheiro Agrônomo. Orientador: Prof. Dr. JULIO VASQUES FILHO. Dissertação apresentada à Escola Superior de Agricultura "Lui.z de Queiroz", da Universidade de São Paulo, para obtenção do título de Mestre em Agronomia, Area de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas.. PIRACICABA Estado de São Paulo - Brasil Dezembro - 1991.

(2) Ficha catalogrãfica preparada pela Seção de Livros da Divisão de Biblioteca e Documentação - PCAP/USP A345d. Albuquerque, Abel Washinthon de Determinação da erosividade das chuvas'de Caruaru-PE = 1- Correlação com perdas de solo 2. Distribuição e probab! lidade de ocorrência. Piracicaba, 1991. p. ilus. Diss.(Mestre) - ESALQ Bibliografia. l. Chuva - Erosividade - Caruaru, PE 2. Erosão - Chuva Correlação 3. Solo - Erosividade - Indice 4. Solo - Perda Efeito de chuva 1. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba CDD. 631.45.

(3) DETERMINAÇÃO DA EROSIVIDADE DAS CHUVAS DE CARUARU-PE: 1. CORRELAÇÃO COM PERDAS DE SOLO 2. DISTRIBUIÇÃO E PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA ABEL WASHINGTON. DE ALBUQUERQUE. Aprovada em: 03/02/1992. Comissão Julgadora:. Prof. Dr. Julio' Vasques Filho. ESALQ/USP. Prof. Dr. Décio Eugênio Cruciani. ESALQ/USP. Dr. Lombardi Neto Filho. IAC /SEC. AGRIC-SP. PIRACICABA Estado de São Paulo Dezembro -. 1991. Brasil.

(4) iii. A minha esposa Cicera e aos meus filhos, Gustavo e Rizia, que. nos momentos. mais. dificeis me deram a motivação necessaria para a conclusão deste trabalho.. OFEREÇO. A. DEUS. vida. por manter os. em. minha. sentimentos. da. esperança, perseverança e sem. os. quais. encontradas. as. fé,. barreiras. não. seriam. ultrapassadas D E D. r c o.

(5) iv A G R A D E C I M E N TOS. Gostaria. de. expressar os meus. mais. sinceros. agradecimentos as seguintes pessoas e intitiuções: A. Universidade Federal de Alagoas que me possibilitou. a. oportunidade da realização do mestrado. A. Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". pelo. ensinamentos recebidos. Ao Prof.. Dr. Júlio Vasques Filho cuja orientação foi. de. suma importância para a concretização deste trabalho. Ao. Prof.. Dr. Iêdo. Chaves. pela. co-orientação. deste. trabalho. Aos. colegas Prof. José Carlos Lira e. Vieira Aos. Prof.. José Paulo. pelo apoio e incentivo. Prof.. Dr.. Paulo. Vanderlei. e. Prof.. Geraldo. Verissimo pela orientação estatistica. Ao Instituo de Pesquisa Agropecuaria de Pernambuco. (IPA). pela. solo,. concessão. especialmente. dos. dados de chuva. ao. corpo. técnico. e. perda do. de setor. de. Mauricio. pela. Agrometerologia e Fertilidade do solo. Aos. amigos. de Pós-Graduação Formagio. e. amizade e apoio. Aos funcionários U.F.AL Ao. meu. (NPD) amigo. do. Nucleo de Processamento de Dados da. pelo apoio Dr.. orientações dadas. Osmair. técnico. Lacerda. pela. amizade. e.

(6) v. SUMÁRIO. Pagina LISTA DE FIGURAS •••••••••••••••••••••••.••••••••••••. x. LISTA DE TABELAS •••••••••.••••••••••••••.•.•••••••••. xi. RESUMO ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••. xiii. f){J~1[ • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •••. xvi. 1. INTRODUÇAO •••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••. 1. 2. REVISÃO DE LITERATURA .•••••••••••••••••••••••••••. 4. da. de. 4. de solo •••••••••••••••••••..••••••••. 4. 2.1. Desemsolvimento perdas. 2.2. Características. equação. físicas. das. universal. chuvas. e sua. relação com as perdas de solo .••••••••••.•••. 9. 2.2.1. Precipitação pluviométrica (P) •••••••. 10. 2.2.2. Intensidades máximas {In) •••.••••••••. 12. 2.2.3. Energia cinética total (ECT), Energia cinética de. segmentos de intensidade. constante igualou superior a 25. mm/h. respectivamente. 10. e. (KE > 10 e. KE > 25) •••••••••••••••••••••••••••••. 2.2.4. Produto. da. energia. cinética. 14. total. pelas intensidades máximas (Ec.ln) •••. 22. 2.2.5. Produto da precipitação pluviométrica total. pelas. intensidades. máximas. (P.In) . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . • . • . . . . •. 30.

(7) vi. Página 2.3. Estimativa do índice de erosividade a partir de dados pluviométricos •••••.•••••••••••••••. 31. 3. MATERIAL E MÉTODO ••••••••••••••••••.•••••••••••••. 34. 3.1. Material utilizado ..•••••••••••••••••••.••••. 34. 3.1.1. Localização da área experimental •••••. 34. 3.1.2. Descrição do clima e do solo •••••••••. 34. 3 • 1.2 . 1. Clima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34. 3 • 1. 2 . 2. Solo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 35. 3.1.3. Pluviógrafo e pluviômetros •••..•.•.••. 35. 3.1.4. Ficha para a leitura dos pluviogramas e. cálculo da erosividade das chuvas.. 3.1.5. Descrição da parcela. 36. experimental e. dos coletores de solo e enxurrada ••••. 36. 3.1.6. Programas para microcomputadores •••••. 38. 3.2. Métodos utilizados •••••••••••••••••••••••••••••. 38. 3.2.1. critérios utilizados para separar chuvas. .. erosl..vas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37. 3.2.2. Determinação dos segmentos de intensidade uniforme. das. 3.2.3. Determinação. chuvas das. erosivas ••••.•.••. características. 38. das. chuvas erosivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 41. 3.2.3.1. Precipitação pluviométrica total de chuva (P) ••....•..•.•.••.•••. 42. 3.2.3.2. Intensidades máximas (In) ••.•.•. 42.

(8) vii. Página 3.2.3.3. Energia cinética total (ECT)... 3.2.3.4. Produto. da. 42. cinética. energia. total pelas intensidades máximas (Eln). 3.2.3.5.. •...•..•.....•.....•...••. 44. Produto da precipit,ação pluviométrica. total. de chuvas pelas. intensidades máximas (Pln)..... 3.2.3.6.. Energia de. cinética. chuva. de segmentos. com. constante igualou que. 10. e. 25 mm/h. 44. intensidade maiores do (KE>10. e. KE>25 respectivamente).......... 45. 3.2.4. Coleta do material erodido............ 45. 3.2.5. Manejo da. 47. parcela experimental....... 3.2.6. Correlação físicas. entre das. perdas de solo. características. chuvas. erosivas. e. .. .... .... . ..... . . .. . .. 47. 3.2.7. Distribuição do índice de erosividade EI30 (Fator. '.'R")...................... 3.2.7.1. Determinação. do. índice. de. erosividade mensal.......... 3.2.7.2. Determinação. do. índice. do. índice. 49. de. erosividade médio mensal.... 3.2.7.3. Determinação. 48. 49. de. erosividade estacionaI....... 49.

(9) viii. Página 3.2.7.4. Determinação. do. índice. de. erosividade anual .•••••.•••• 3.2.7.5. Determinação. do. erosividade. índice. médio. 49. de. anual. (Fator "R" da equação universal. de perdas de solo) •••.•. 3.2.7.6. Determinação. da. curva. de. distribuição. do. índice. de. erosividade EI30 ..•••.•..... 3.2.8. Probabilidade período. de. de retorno. ocorrência dos. 50. e. valores do. índice de erosividade anual •••••.•.•• 3.2.9. Estimativa do índice. de. erosividade. médio mensal através. de. correlações. com. 50. 51. dados pluviométricos .•.••.••.•••. 54. 3.2.10. Conversão de unidades .•••••••••.••••. 55. 4. RESULTADOS E DISCUSSõES ••••••.••••.••••••••••••••. 56. 4.1. Correlações ••••.•••••••••••••••••••••.••••.•. 56. 4.1.1. Correlações físicas. entre. das. características. chuvas. erosivas. e. perdas de solo •••••••.•••••..•••.•••• 4.2. Distribuição. do. 56. índice de erosividade EI30. ' ' t açao - ••••••••••••••..••••••••••• e d a preclpl. 65.

(10) ix Página 4.2.1. Distribuição do índice de erosividade anual e médio anual ••••••••.••••••••• 4.2.2. Distribuição mensal e. estacionaI. 66. do. índice de erosividade ••••••••.•••••••. 70. 4.2.3. Distribuição da precipitação pluviométrica. . ... . .. .. . . ... .. . ... . ... . . ... . .. 4.2.4. Curva de distribuição. do. índice. 79. de. erosividade EI30 ••••••••.•••••••.••••. 81. 4.2.5. Probabilidade de ocorrência e período de retorno dos valores do índices. de. erosividade anual ••••••••••.•.•••••.• 4.3. Estimativa. do. índice. 83. de erosividade médio. mensal a partir de dados pluviométricos...... 87. 5. CONCLUSOES........................................ 91. 6. REFERÊNCIAS-BIBLIOGRÁFICAS........................ 93. 7. APENDICE.......................................... 100.

(11) x LISTA DE FIGURAS. Página. FIGURA. NQ 01. Pluviograma do tipo IH onde foram cotadas as. . . . . .. . . .. . . . . . .. chuvas individuais erosivas 02. Ficha para leitura dos pluviogramas e cálculo da erosividade das chuvas.................... 03. Histograma. de. percentuais. distribuição. do. índice. médio anual e da de Caruaru-Pe,. dos. de. Histograma. erosividade. precipitação. média. correspondente. de. distribuição. 39. valores. ao. anual período. de 197 O a 1989.............................. 04. 37. 75. dos valores do. índice de erosividade EI30 médio mensal e da precipitação. média. mensal. de. Caruaru-pe,. correspondente ao período de 1970 a 1980.... 05. Curva. de. das. distribuição. percentagens. acumulativas dos valores médios mensais índice. de. erosividade. correspondente 06. ao. ocorrência. dos. do. EI30 de Caruaru-pe,. período de. Curva de distribuição. 77. de. valores. 1970 a 1989.. probabilidade do. índice. de de. erosividade anual (MJ. mm / ha .h • ano). de. Caruaru-Pe,. de. correspondente. ao. período. 82. 1970 a 1989.................................. 86.

(12) xi. LISTA DE TABELAS. Página. TABELA. NQ. 01. Coeficiente linear (a), de regressão (b) de. correlação. linear. das equações. simples. entre. físicas das chuvas 02. Valores médio. as. de. regressão. características. e perdas de solo........ mensais, médios mensais, anual. e. 60. anuais e. do índice de erosividade EI30. (MJ.mm/ha.h) de Caruaru -pe, correspondente ao período de 1970 a 1989 •••••.••••••.••••• 03. Valores. da. pluviometria índice 04. de. pluviometria utilizada. total no. anual. cálculo. e do. erosividade médio anual .•...•... 71. Valores percentuais mensais e estacionaI do índice. de. precipitação. erosividade média. médio. anual. de. anual,. Caruaru-pe,. correspondente ao período de 1970 a 1989 ••• 05. 67. Valores. mensais, médios. mensais,. médio anual da precipitação. 73. anual e. pluviométrica. de Caruaru-Pe, correspondente ao período de. 1970 a 1989................................. 80.

(13) xii. TABELA. Página. NQ. 06. Probabilidade de ocorrência retorno. período. de. (ano) dos valores dos índices. de. erosividade Caruaru-pe, 1970 07. anual. e. (MJ.mm/ha.h.ano). correspondente. ao. de. período de. a 1989 . . . . . . . • • • . . . • • . . . • . . . . . . . . . . . .. Valores. correspondente. erosividade médio. mensal,. ao. índice. coeficiente. chuva e índice de erosividade médio. 84. de de. mensal. estimado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 90.

(14) xiii. DETERMINAÇÃO CARUARU-PE:. DA. EROSIVIVIDADE DAS. CHUVAS. 1. CORRELAÇÃO COM PERDAS. 2. DISTRIBUIÇÃO. DE. DE SOLO. E PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA. Autor: ABEL. WASHINGTHON. DE. ALBUQUERQUE. Orientador: Prof. Dr. JÚLIO VASQUES FILHO. A viabilização do uso da. equação universal de. perdas de solo no estado de Pernambuco requer a existência de do. valores. índice locais.. condições. de. erosividade. visando. melhor. estabelecer. ajustados. as. índice. de. um. erosividade que melhor expresse a sua capacidade potencial de causar. erosão. é que foram estudadas. características chuvas. das chuvas e perdas de solo. erosivas.. testadas. correlacões. As. características. da. Precipitação. total. provocadas chuva. como índice de erosividade são as. entre. que. > 10 e KE > 25). (KE. apenas. segmentos de chuva de intensidades constantes. superiores. a 10 e 25 mm/h em. cinética. MJ/hai. (In). 10,. 30. precipitação. e 60 minutos em MJ.mm/ha.h,. (PIn). iguais. produto em. 5,. Produto. da. total pelas intensidades máximas em 5, 10,. 30 e 60 min em mm2 /h.. em. intensidades. energia cinética total pelas intensidades máximas 15,. (P). considerados. máximas em 5, 10, 15, 30 e 60 minutos em mm/h, (EIn) da. foram. total. MJ/ha;. ou. energia. por. seguintes:. em mm, (ECT) energia cinética. 19. 15,.

(15) xiv. As fisicas. correlações obtidas entre. de chuvas erosivas e perdas de solo, indicam. característica da chuva PI60 é a com. características. que. que. melhor se correlaciona. as perdas de solo. (r - 0,6289: o maior valor obtido. termos. absolutos). homogeneidade, entre. as. cinética. Entretanto. indicou. não. características. a. aplicação. haver. do. diferença. PI60 (r =. e. energia. não. (r= 0,6161). A constatação deste fato indica que a as características. acaso,. de. estatística. 0,6289). total (r = 0,4095), por conseguinte. em. teste. existindo. diferença entre as características PI60 (r = 0,6289). entre. a. e. EI30. diferença. PI60 e EI30 é meramente devida. e por conseguinte o parâmetro EI30 (r=. 0,6161). ao pode. ser indicado como índice de erosividade da mesma forma que. o. PI60 (r = 0,6289) O. valor médio anual do índice de. erosividade. EI30 obtido para Caruaru-Pe no período de 1970 a 1989 foi. de. 2086 MJ.mm/ha.h.ano, sendo que se pode esperar que ocorra. um. valor. igualou. probabilidade 41,6%. ser. maior a esse a cada 2,4. desse. valor. anos. ser igualado ou. ou. superado. Os valores do índice de erosividade anual. esperados. seguintes:. para os periodos de 2, 5, 20 e 1852,. 2777,. 4097. e. 5703. que 100. seja. a. é. de. podem sao. os. MJ.mm/ha.h.ano. respectivamente. O trimestre de fevereiro, março e abril é o de maior risco de erosão, visto que nele ocorre 65%. do valor do. índice de erosividade médio anual e 38% de precipitação média.

(16) xv. anual.. Portanto. medidas preventivas de controle. da. erosão. devem ser tomadas principalmente neste período no sentido. de. evitar elevadas perdas de solo. O índice. estudo. de. correlação entre. os. de erosividade médio anual e os dados. dados. pluviométricos. resultou na obtenção de um baixo valor para o coeficiente correlação. (r. regressão. é. =. 0,6121), o que indica. insatisfatória. para. que. estimar. a o. erosividade médio anual para locais com condições semelhantes pluviógrafos.. as de Caruaru-PE, mas que sejam. do. de. equação. de. índice. de. climáticas. desprovidos. de.

(17) xvi. EROSIVITY RAINFALL DETERMINATION AT CARUARU-PE: 1. CORRELATION WITH SOIL LOSSES 2. DISTRIBUTION AND OCURRENCE PROBABILITY Author: ABEL WASHINGTHON DE ALBUQUERQUE Adviser: Prof. Dr. JULIO VASQUES FILHO. SUMMARY. The. viability. of using. the. Universal. Soil. Losses Equation in Pernambuco state require the existence erosivity Trying. index values better adjusted to local. to. establish. an erosivity. index. that. of. conditions. can. better. express its potencial capability to cause erosion, there were studied. correlation among 19 rain characteristics. losses. brought. characteristics precipitation (KEn). by. erosive. tested in. as. individual erosion. index. mm, (KE) total kinetic. soil. rains.. The. rain. are:. (P). total. energy. > 10 e KE > 25 in MJ/ha, (In) 15, IlO,. KE. and. in. MJ/ha,. I15,. 130,. 160 in mm/h, (Eln) EIS, EIlO, EI15, EI30, EI60 in Mj.mm/ha.h, (Pln) PIS, PIlO, PI15, PI30, The individual absolute. rains. and PI60 in mm2 /h.. correlation. obtained. among. characteristics and soil losses,. erosive show. in. therms that the chacaracteristics of the PI60. rain. (r= 0.6289) is the one that is better correlated to the. soil. losses.. However,. the. aplication of. the. homogenity. test,.

(18) xvii. showed (r=. that there is no estatistic difference. between. PI60. 0.6289) and EI30 (r= 0.6161) characteristics. This. fact. constation show that the difference in absolute therme the and,. PI60 ande EI30 characteriatica ia mere1y due to consequently,. the. EI30. (0.6161). among harzard. parameter. can. be. indicated as erosivity index as the PI60 (r= 0.6289). The. year. medium value of the. erosion. index. EI30 obtained to Caruaru-PE during the period of 1970 to 1989 was an the. 2086 MJ.mm/ha.h.year. and can be expected the. ocurrence. equal or bigger value than this every 2.4 year. or, be it. possibility that this value to be bigger. year. erosion. index. values that can. be. is 41.6%.. expected. for. periods 2, 5, 20 and 100 year are: 1852, 2777, 4097 and. the the 5703. MJ.mm/ha.h.year, respectively. The February, March and April trimester is the one with erosion highest risk because during this time occurs 65 % of the medium year erosion index va1ue and 38% average annal precipitation. So, period. specialmente. of. the. during. this. preventive measures of erosion control must be. taken. to that no occur high soil losses. The study correlation among the average annual erosion. index data and pluviometric data resulted in. a. low. value to the correlation coeficiente (r= 0.6121), which shows that. the regression equation isn't good estimed the. average. annual erosion index for place with the same clima conditions as Caruaru-PE, but where there are no pluviographs..

(19) 1. 1. INTRODUÇÃO. A. zona. Agreste. do. de. Pernambuco. é. caracterizada por uma agricultura intensiva, que associada chuvas. erosivas. proporcionado. e. solos. de. alta. erodibilidade. graves problemas de erosão. e por. a tem. conseguinte. o declínio da produtividade dos seus solos. No alimentos nesta. Peixe. inicio. da década de 1950 a. S.A, preocupada com o. Indústria. problema. região do estado de Pernambuco, instalou os. trabalhos de pesquisa. da. erosão. primeiros. sobre manejo e conservação do solo. municipio de Pesqueira. Os trabalhos de pesquisa tinham objetivo. de. no como. medir as perdas de solo e água causadas pela. chuva. em parcelas submetidas a diferentes tipos de preparo do. solo. e cobertura vegetal. Posteriormente a Secretaria de Agricultura Pernambuco, instalou. entre. conservação Garanhus de. através. do. do. Departamento. 1954. e. 1955,. solo. nos municipios. de. trabalhos de. Defesa sobre Gloria. e Serra Talhada, entretanto os conjuntos. do. Solo,. manejo do. de. e. Goitá,. medidores. erosão funcionaram apenas durante alguns anos e de. precária, devido a falta de material e pessoal de apoio.. forma.

(20) 2. A partir de 1966, através de convênios entre o IPA/UFPE/SUDENE, objetivando cobertura solo. e. estes. avaliar e. os. trabalhos efeitos. foram. de. reativados,. diferentes. tipos. de. perdas. de. equação. da. práticas de manejo do solo sobre as. água. e a determinação. dos fatores. da. equação universal de perdas de solo. O WISCHMEIER. (1958),. características condições precisão causar. índice a. erosividade. partir. de. EI30. obtido. correlações. dos. E.U.A. não. estimar a capacidade. tem. tido. entre. potencial. a. da. erosão em certos tipos climáticos, mormente. o. parâmetros. índice de erosividade EI30 juntamente da. erosividade. chuva,. que. melhor. objetivando se. encontrar. ajuste às. de. naqueles procurado. com o. perdas. as. mesma. chuva. de regiões tropicais. Em função deste fato, tem-se testar. por. físicas das chuvas e perdas de solo para. climáticas em. de. outros. índice. de. solo. de. de. determinadas condições locais. A escolha do índice de erosividade que se. ajuste. as perdas de solo para cada região do. Pernambuco universal. contribuirá de. para. que,. através. da. perda de solo, possa se estabelecer. melhor. estado. de. equação em. bases. técnicas o planejamento do uso e do manejo mais adequado para os solos do Estado. O. presente. seguintes objetivos:. trabalho. pretende atingir. os.

(21) 3. a). Determinar. um índice de. melhor. se. ajuste as condições climáticas. partir. de. correlações. chuvas. e. perdas b). entre. de solo. erosividade de. Caruaru-Pe. características. causada. Determinar. para as condições de Caruaru-Pe e. o. por. que. físicas. chuvas. a das. erosivas.. valor do índice escolhido sua. distribuição anual no. transcorrer do período de 1970 a 1989. c) Determinar a probabilidade de ocorrência o. período de retorno dos valores. do índice. de. e. erosividade. anual. d) anual. Estimar os valores. médio mensal. e. médio. do índice escolhido a partir de correlações com. dados. pluviométricos. e). Fornecer. informações. pesquisa e o planejamento conservacionista.. básicas. para. a.

(22) 4. 2~. REVISio DE LITERATURA. 2.1.. Desenvolvimento. da equação universal de. perdas. de. erosão é um fenômeno cujo impacto sobre. os. solo.. A recursos. naturais. renováveis. tem. preocupado. governos. instituições em todo o mundo. A magnitude deste fenômeno sido. considerada. humanidade. grande. Este. parte. das. como uma ameaça a risco. própria. tem contribuído para. nações uma imperiosa. tem. existência que. e. da. haja. em. de. se. necessidade. controlar de forma racional a erosão. A necessidade de se determinar uma metodologia capaz de avaliar com precisão os fatores que causam a e. a estimativa das perdas de solo causadas pela. resultado mais. erosão, tem. em intensas pesquisas. Dentre essas tentativas,. moderna. e precisa é a equação universal de. perdas. solo. A determinação da equação universal de perdas de permite a previsão das perdas de solo indica. erosão. a de. solo,. causadas pela erosão e. quais são os fatores que exercem. os maiores. sobre as perdas de solo. (WISCHlMEIER & SMITH 1978).. efeitos.

(23) 5. & PARSONS (1940),. LAWS básicas. visando medir o efeito das. realizaram. pesquisas. características. físicas. das chuvas sobre as perdas de terra. Estes trabalhos marcaram o. início. envolve. do. conceito de que a erosão é. energia, mormente aquela. um. processo. fornecida pela. queda. que das. gotas de chuvas. Os autores estudaram o efeito da velocidade, tamanho. de. gotas. e energia cinética. sobre. a. erosão. por. salpico. A partir da década de 1940 foram realizadas as primeiras. pesquisas. impÍricas. que. com. o objetivo de. estimassem as perdas de. se. obter. terra,. equações. mormente. na. região de Corn Be1t nos E.U.A. (SMITH & WISCHMEIER 1962). ZINGG perdas. intensidade. de. de solo com o grau de declive e com o comprimento. de. encostas; como. (1940),. resultado. relacionou. o autor. a. obteve. o. encostas. sobre as perdas de solo. Esta equação foi a. do. equação. estimava. primeiras. efeito do grau de declive e. uma. que. comprimento. tentar quantificar as perdas de. solo. uma. de das. causadas. pela erosão. Tomando. como base a equação de ZINGG. (1940),. SMITH (1941) desenvolveu uma equação de previsão de perdas de solo,. adicionando. práticas. dois. fatores: o efeito. conservacionistas;. além de. das. desenvolver. culturas. e. tambem. o. conceito de tolerância de perdas de solo. BROWNNING. (1947), a partir dos. trabalhos. de. ZINGG (1947) e SMITH (1941), aprimorou as equações anteriores.

(24) 6. adicionando os fatores erodibilidade e manejo do solo. Sob nacional. de. avaliação. previsão. reavaliou. mesmo. tempo. solo. a e. coordenação de de perdas de. Musgrave, solo. a. comissão. (E.U.A),. após. de todos os dados de perdas de solo dos E.U.A. 1946,. obtido. a. fatores das equações. adicionou um fator chuva. O. partir o. os. anteriores fator. fator P30 (Quantidade de. chuva. até e. chuva. de estudos de correlação entre. ao foi. perdas. ocorrida. a. em. de um. período de 30 minutos). (MUSGRAVE, 1947). A década. equação de Musgrave. foi utilizada por. nos E.U.A, sendo substituída na década de. equação. universal. de. perda. de. solos. uma. 1950. pela. desenvolvida. por. WISCHMEIER & SMITH (1958). A atualmente. equação de predição de perda de. tem sido utilizada foi desenvolvida a. 1953, quando. o~Soil. Purdue. solo. de. E.U.A.. dados. Com. base. nestes dados. estações foram. de. Division. Universidade. de escorrimento supercial e de. 10.000 parcelas de 48. como. partir. And Water Conservation Research. of The Agricultural Research Service, reuniu na de. solo. perdas. experimentais incluídas. de dos. inovações. importantes que melhoraram a precisão da estimativa de perdas de. solo quais sejam: um índice de erosividade da. método um. chuva,. para avaliação dos efeitos do manejo de uma. método. para. quantificar a erodibilidade do. um. cultura,. solo. e. um. método para determinar os efeitos das interações de variáveis como:. produtividade,. sequência. de culturas. e. manejo. dos.

(25) 7. resíduos culturais. As inovações introduzidas que. as. dificuldades em se considerar. climática fossem. ou. geográfica. fatores. existente nas. natureza. primeiras. equações qualquer. lugar onde os dados para o seu cálculo pudessem ser. obtidos,. por. permitindo a sua. de. em. sendo. superadas,. possibilitaram. aplicação. isso chamada de equação universal. de. perdas. de. solo. (WISCHMEIER & SMITH, 1978). A partir de sua consolidação nas condições dos E.U.A,. a. equação universal de perdas de solo passou. a. utilizada largamente no planejamento conservacionista,. ser tanto. em seu pais de origem como em muitos outros países do mundo. A fatores todos em. equação. é. constituída. pelos. principais. que causam a erosão hídrica, sendo que o produto os fatores resultará na estimativa das perdas de. de solo. t/ha.ano. A equação pode ser expressa matematicamente. da. seguinte forma:. A. =R. A. = Perda média anual de solo (t/ha.ano). R. = Fator. • K • L • S • C • P ,. (1). onde:. um. índice. numérico. erosividade da chuva,. que estima a capacidade. expresso da. chuva. por de. provocar erosão. (Mj.mm/ha.h.ano). K a. = Fator. susceptibilidade. do. erodibilidade do solo, solo. a. erosão. e. respresenta é. expresso. numericamente pela relação entre a perda média anual de e o fator erosividade da chuva. de uma parcela padrão com. solo as.

(26) 8. seguintes condições: 9% de declividade, 25m de comprimento mantida. continuamente. sem combertura. vegetal. e. e. cultivada. morro abaixo de forma a manter a superfície do solo livre. de. crostas. (t.ha.h/ha.Mj.mm) L relação. de. comprimento. e. outra com 25.0 m, sendo as S. e. de. outra. Fator comprimento do declive,. que. perdas de solo entre uma encosta com. iguais. perdas. =. solo. um. demais. é. a. certo. condições. = Fator grau de declive, que é a relação de entre. uma encosta. com. com 9% de declividade, sendo. um. as. certo. demais. declive condições. iguais.. c perdas. =. Fator uso e manejo, que é a. de solo entre um solo. cultura. relação. cultivado com uma. de. determinada. e um solo mantido constatemente sem cobertura,. isto. é, nas mesmas condições de avaliação do fator K P. =. Fator prática conservacionista, que. relação. de perdas de solo entre um solo com uma. prática. de. controle. da. erosão. e. um. solo. é. a. determinada sem. prática. conservacionista. A equação universal de perdas de solo isolar. e. finalidade. medir. cada fator. separadamente.. Sua. vocação. principal é orientar a escolha da melhor. de conservação do solo e da água para determinadas. permite e. técnica condições. específicas. (LEPRUN 1981). A equação universal de perdas de solo tem sido.

(27) 9. utilizada. largamente. no. convênios. estabelecidos. Nordeste, pela. particularmente. SUDENE,. que. nos. objetivavam. o. desenvolvimento de programas de conservação do solo adequados a região Nordestina. (LEPRUN 1981). Dentre perdas mais. os. fatores da. equação. universal. de. de solo o fator "R" tem sido considerado como um importantes,. efeitos. do. não só pela sua capacidade. impacto. das. gotas. de. chuva. em e. dos. medir. os. turbulência. combinados com a capacidade de transporte da enxurrada,. como. também por ser utilizado nos cálculos dos fatores "K" e. "C".. (LEPRUN 1981).. 2.2. Características físicas das chuvas e. sua. relação. com as perdas de solo.. o. conceito. de que o processo. erosivo. é. um. fenômeno que envolve energia foi fundamental para que as suas causas. fossem compreendidas de forma ampla e. defenitiva.. conceito da erosão como um processo que envolvia energia foi. possível. a. características momento,. partir. de. pesquisas. físicas das chuvas tais. básicas. como:. energia cinética,velocidade, tamanho. O só. sobre. intensidade, e massa. das. gotas de chuva. (LAWS & PARSONS 1943). Os reiniciados. após. trabalhos de LAWS & PARSONS (1943), 1944. por. ELLISON. (1944);. WISCHMEIER & SMITH (1958) e HUDSON (1961).. ROSE. foram (1960);.

(28) 10. ELLISON laboratório das. pesquisou. em. o efeito do tamanho, velocidade. gotas. obtidos. (1944),. de. chuva sobre a erosão por. possibilitaram. condições e. intensidade. salpico.. o autor concluir que. a. de. Os. dados. erosão. era. diretamente proporcional as seguintes características físicas da. chuva. velocidade das gotas, tamanho das. gotas. e. a. intensidade. HUDSON (1973), definiu a erosividade da como. a. sua. portanto autor. capacidade potencial de. causar. chuva. erosão,. sendo. uma função das características físicas da chuva. ressalta. que. características múltiplas. físicas. formas. erosividade erosividade. a. e. muito da. amplitude das. de. chuvas,. combinações complexa.. O. variação. associada. tornam autor. a. das. as. suas. mensuração. acrescenta. chuva é um índice numérico. O. que. da. que. expressa. a a. capacidade da chuva de provocar erosão.. 2.2.1. Precipitação total (P) Analizando arcelas. anuais. dados. de 25 estações. de perdas de solo de experimentais. dos. WISCHMEIER. & SMITH (1958), estabeleceram. perdas. solo e características físicas das chuvas. de. objetivo de encontrar a. erosividade. perda. de. solo. 8.250 E.U.A,. correlações. entre com. o. a características que melhor estimasse. da chuva. Com relação e quantidade de. chuva. as. correlações os. autores. entre relatam. que em geral os coeficientes de correlação foram baixos..

(29) 11. LAL (1976), estudando características da chuva. e. a relação entre. perdas. de. solo. em. descobertas. de. obteve para. a precipitação pluviométrica total. coeficientes. várias parcelas. um Alfisol com declives de 1, 5, 10 e. de. correlação:. r. =. 0,58, 0,72,. 15 %,. os seguintes 0,68. e. 0,71. respectivamente. LOMBARDI características. NETO. físicas. da. chuva. com. correspondente a um período de 15 anos Campinas-SP,. constatou. que. correlacionando. (1977),. houve. perdas. de. solo,. de dados de chuva. baixa. correlação. de. entre. quantidade de chuva e perdas de solo (r = 0,44) FOSTER. et. ali i. (1982),. correlacionando. 21. características da chuva com perdas de solo para 10 locais do E.U.A. e 1 local do Brasil, constataram que. a quantidade. chuva. apresentou uma baixa correlação com as perdas de. de solo. (r = 0,14 a 0,53). MORAIS (1986), correlacionando características físicas Rio. das. chuvas com perdas de solo para três. Grande. do. pluviométrica. Sul,. total. constatou apresentou. que baixos. a. locais. precipitação. coeficientes. correlação quando correlacionada com perdas de solo. (r para. Guaíba,. r. =. 0,547 para Ijuí e r =. do. 0,583. para. de. = 0,631 Santa. Maria). CARVALHO características Mococa-SP,. físicas. (1987),. correlacionando. das chuvas com perdas. de. solo. de. constatou que a precipitação total apresentou. em.

(30) 12. termos que. absolutos um coeficiente de correlação mais baixo a. energia. respectivamente). diferença. cinética O. autor. (r. =. 0,6617. constatou. e. r. =. também. 0,7306. não. significativa entre os coeficientes de. do. haver. correlação. da energia cinética total e precipitação total.. 2.2.2. Intensidades máximas (In). BARNETT (1958), correlacionou com. perdas de. características físicas da chuva tais como:. solo. quantidade,. duração, intensidades máximas, tempo de ocorrência, enxurrada e. umidade. antecedente. do solo. O autor. constatou. que. a. intensidade máxima da chuva em 60 min foi o índice que melhor se. correlacionou com as perdas de solo (r= 0,768).. concluiu curtos. que a ocorrência de chuvas de alta. O. autor. intensidade. períodos, era a melhor explicação para. a. em. correlação. obtida. WISCHMEIER correlações das. & SMITH. entre perdas de solo e. estabeleceram. (1958),. características. chuvas para as condições edafoclimáticas dos. autores. constataram que a intensidade máxima em. físicas. E.U.A. 30. Os. minutos. apresentou altas correlações com as perdas de solo. BERTONI & PASTANA (1964), analisaram dados chuva. correspondente. a. um período de. 10. anos. estações experimentais de São Paulo, objetivando. em. de. quatro. estabelecer. correlações entre diferentes intensidades máximas (5, lO,. 30.

(31) 13. e. 60. min) e perdas de solo. Os autores constataram. que. os. coeficientes de correlação entre as diferentes intensidades e perdas que. os. de solo foram em geral baixos. Os autores resultados. estabelecer. obtidos não. uma. equação. de. satisfatoriamente as perdas de HUDSON fortes. (1973),. foram. concluiram. suficientes. regressão. que. para. se. explicasse. solo. relata que sob. condições. de. chuvas tropicais, ocorre alta proporção de chuvas. de. baixa intensidade e por conseguinte de baixa energia. O autor conclue. que os riscos de perdas de solo estão. associadas. a. chuvas de curta duração e forte intensidade e por conseguinte de alta energia cinética. GREER diferentes período. de. (1971),. intensidades seis. anos. analisando. a. relação. de chuva e perda de em. parcelas. solo. aradas,. entre para. um. gradeadas. e. plantadas com milho, constatou que chuvas excessivas. (chuvas. com. intensidade igualou maior do que 76, 35, 25 e 20. com. respectivamente. produziram. em. aproximadamente. 5,. torno. 15, 30 e. de 50%. dois. meses,. 60. minutos. das perdas quando. de. de. duração). solo,. nenhum. representam. apenas. 6% do total. anual. & PASTANA. (1972),. durante. resíduo. cobertura vegetal protegia o solo. O autor conclue que chuvas. mm/h,. das. ou estas. chuvas. locais. LOMBARDI. NETO. dados de chuva de um período de 16 anos, chuvas. analizando. constataram. de longa duração e baixas intensidade,. que as. resultam. em.

(32) 14 pequenas curta. duração. perdas por. perdas. de solo e água, enquanto que as com altas intensidades, resultam. de solo. Os autores concluíram. ano. nesse. período. representando 10%. provocaram. em. erosão. chuvas,. chuvas. significativa,. da precipitação anual. correlações. características físicas da chuva e perdas de. Campinas-SP.. de. grandes. que apenas 20. LOMBARDI NETO (1977), estabeleceu entre. chuvas. O autor constatou. solo. que das características. a intensidade máxima em 30 minutos foi a que. de das. melhor. se correlacionou com as perdas de solo, com um coeficiente de correyação. de. 0,685,. semelhante ao do índice. EI30. (r. =. 0,672). CARVALHO. (1987),. correlacionando. perdas. de. solo com diferentes intensidades de chuva obteve coeficientes de. correlação. que. variaram. de 0,6441. a. 0,7332. para. as. características da chuva I5 e I50 respectivamente. HUDSON partir era perda. (1973), constatou que a intensidade. da qual as perdas de solo se tornavam 25,4 de. mm/h. Constatou ainda uma alta solo. consideração. e. energia cinética,. significativas. correlação. quando. os segmentos uniformes cuja. a. se. entre. levou. intensidade. em. fosse. superior a 25 mm/h.. 2.2.3.. cinética igualou KE > 25).. de. Energia. cinética. segmentos de chuva. total. com. (ECT) e. intensidade. energia constante. superiore a 10 e 25 mm/h respectivamente (KE >10 e.

(33) 15. A. energia. facilmente. computada. velocidade. terminal. cinética. das. cinética da chuva. pode. conhecimento. do que medida. Com o. e da massa da gota de chuva. gotas. de chuva pode. ser. mais. ser. da. a. energia. facilmente. obtida.. (SMITH & WISCHMEIER 1962). Os energia. principais. cinética. estudos. de. correlação. da chuva e erosão indicaram. uma. entre estreita. (ELLISON, 1944; ROSE, 1960 e SMITH & WISCHMEIER. correlação. 1962).. ROSE. (1960),. em condições. pesquisou. o. sobre. perdas de solo e constatou que a. as. de. laboratório,. efeito das características físicas. das. chuvas. desagregação. do. solo por unidade de área estava mais associada ao momento por unidade de área e tempo do que a energia cinética por unidade de área e tempo. A. partir dos dados de LAWS & PARSONS. & SMITH. WISCHMEIER. (1958), desenvolveram. um. computar. a energia cinética da chuva. O método. leitura. de. segmentos. pluviogramas. com. o. objetivo. (1943),. método consiste de. na. obter-se. sucessivos de intensidade constante de cada. individual erosiva. De posse da intensidade. para. chuva. medida. em mm/h,. calcula-se a energia cinética da chuva utilizando a. seguinte. equação expressa no Sistema Internacional de Unidades segundo FOSTE R et alii (1981).. E. =. 0,119 + 0,0873 10g10 I,. (2 ).

(34) 16. onde: E. = Energia cinética em MJ/ha.mm;. I. = Intensidade em mm/h.. De. acordo. com. LEPRUN. (1981),. a. energia. cinética das gotas de chuva na equação de WISCHMEIER & SMITH (1958), mundo.. é superior aquelas encontradas em outras De. acordo. continentais. tem. com o mesmo autor as energia. partes. chuvas. cinética superior. de. as. chuvas. de. energia. obtida. pelos. autores. de. maiores.. & WISCHMEIER (1962), relatam que. grandes intensidades ( > 75,0 mm/h) cinética. regiões. chuvas. regiões litorâneas, visto que as gotas de chuva são SMITH. do. a. para. curva. apresenta. superestimação em comparação com a curva da energia. da uma. cinética. obtida por HUDSON (1963) e esclarecem que provavelmente. este. fato ocorreu devido a uma estabilização do tamanho médio. das. gotas em chuvas de alta intensidade. HUDSON distribuição. de. (1963), pesquisando as relações. tamanho. de gotas,. cinética para as condições da Rodésia partir. de. mm/h),. que. aumento. da. intensidade. energia. na Africa, constatou a. dados de chuvas de alta intensidade a. e. entre. (150. a. 225. energia cinética aumentava rápidamente com. intensidade até. o intervalo de 75 -. 100. permanecendo a partir desses valores quase que constante intensidades de 225 mm/h.. o. mm/h, até.

(35) 17. KINNELL. (1973),. as. pesquisando. relações. entre distribuição de tamanho de gotas, intensidade e energia cinética para três locais variação. nas. relações. dos E.U.A, constatou que houve uma encontradas, sendo. esta. diferença. atribuida ao tipo de chuva e a sua localização geográfica. CARTER et alii (1974), pesquisando as relações entre distribuição de tamanho de gotas, intensidade e energia cinética para dois locais do centro sul dos E.U.A, obtiveram resultados que diferiram (1943).. Estes. daqueles obtidos por LAWS & PARSONS. autores constataram que. a. energia. cinética. aumentava com a intensidade até o intervalo de 50 - 75 até. diminuindo começava. intensidades. de. 175. 200. a aumentar novamente com o aumento da CARTER. mm/h,. et alii (1974), advertem que os com o. de. de. valores. para. a. distribuição. onde. intensidade.. de LAWS & PARSONS (1943), foram extrapolados obter-se. mm/h,. dados. objetivo. gotas. para. intensidades de 100 a 150 mm/h. Acrescentam que WISCHMEIER & SMITH. (1958),. também. extrapolaram os. mesmos. dados, ainda. malS, com o objetivo de calcular a energia cinética da. chuva. para intensidades de até 250 mm/h, resultanto por conseguinte numa. superestimação da energia cinética para chuvas de. alta. intensidade. ZANCHI valores. obtidos. intensidade. para. & TORRI (1980), a relação entre. constataram energia. cinética. das chuvas obtidos para as condições dos. não tiveram a mesma validade. que. os e. E.U.A,. para as condições climáticas da.

(36) 18. região. central da Itália, onde sobretudo a temperatura. teve. relevante influência na relação entre distribuição de tamanho de. gotas. de chuvas e intensidade,. resultando. portanto. em. valores diferentes daqueles obtidos nos E.U.A. CARTER et alii (1974), constataram com relação as chuvas do centro-sul a. estação. dos E.U.A, que a temperatura do. do ano e a duração da chuva foram. parâmetros responsáveis pela variação. os. ar,. principais. do diâmetro médio. das. gotas obtido em diferentes intensidades de chuva. LEPRUN. (1984), pesquisando o. diâmetro. médio. das gotas de chuvas da região semi-árida e da região da. zona. da mata do Nordeste do Brasil, constatou que a relação o. diâmetro. médio. das gotas e a intensidade. das. entre. chuvas. é. diferente entre as duas regiões. ROTH entre. energia. condições. et alii (1984), pesquisando a. cinética e a intensidade das chuvas. fisiográficas. relação para. de Londrina-PR, constataram. as. que. o. diâmetros de gotas de chuva foram em termos médios maiores do que os obtidos em outros países e no Nordeste do Brasil. além. de. e. verificarem. intensidade dados. de. que. a relação entre energia. cinética. das chuvas para chuvas convectivas energia. cinética maiores que. os. a. apresentava. estimados. pela. equação de WISCHMEIER & SMITH (1958). MORAIS coeficientes. (1986),. de correlação. comentando. os. baixos. obtidos entre diferentes índices. de erosividade e perda de solo de três locais. do Rio. Grande.

(37) 19. do Sul, sugere a necessidade de estudos básicos das. relações. entre distribuição de tamanho de gotas, intensidade e energia cinética energia. das chuvas locais, como forma de melhor cinética. e. obter um. índice. de. estimar. erosividade. a. mais. ajustado as condições locais. HUDSON Rodésia, valores. (1973),. obteve para as. condições. da energia cinética semelhantes aos obtidos. por WISCHMEIER & SMITH (1962), até intensidades de 60 e. menores. para. ressaltar, (1973), que. intensidades. entretanto,. de. até. que os valores. 120. obtidos. intensidades. de. por até. foram. mm/h., Deve-se,. por. diretos,. & SMITH. WISCHMEIER 120 mm/h,. mm/h.. obtidos. foram obtidos através de métodos. os. da. HUDSON enquanto para. (1962),. obtidos. através. extrapolação de dados de vários autores, mormente os de. da LAWS. & PARSONS (1940).. & SMITH. WISCHMEIER correlações. entre perdas de solo e. das. dos. chuvas. E.U.A. com. o. (1958),. estabeleceram. características. objetivo. de. físicas. encontrar. a. características que melhor estimasse a erosividade da. chuva.. Com. energia cinética e. perdas. solo, os autores constataram que energia cinética. estima. de. relação as correlações entre. melhor as. perdas de solo do que a quantidade de chuva. LOMBARDI. dados de. NETO. (1977),. correlacionando. de perdas de solo com característica físicas da. Campinas-SP, constatou que houve baixa. energia cinética e perdas de solo (r. correlação. = 0,55).. chuva entre.

(38) 20. LAL (1976), correlacionando dados de perda solo. com. características. físicas. da. chuva. em. de. parcelas. descobertas. de um Alfisol com declives de 1, 5, 10 e. 15. %,. obteve para. a energia cinética os seguintes coeficientes. de. correlação:. r. = 0,60, 0,87, 0,88. e. 0,75. respectivamente.. MORAIS (1986), correlacionando características físicas Rio. das. chuvas com perdas de solo para três. Grande. isoladamente, chuva. que. Sul,. do a. observou. que. energia cinética foi. locais. quando a. do. considerada. característica. melhor se correlacionou com as. perdas. de. da. solo,. sendo que os coeficientes de correlação linear obtido foi r. =. = 0,661. 0,576 em Ijuí, r. =. em Santa Maria e r. de. 0,718. e,. capacidade. da. Guaíba. HUDSON chuva da. avaliando. a. de provocar erosão nas condições de clima. Rodésia,. mesma. (1973),. verificou que o índice EI30. capacidade. condições. de. estimar as perdas. climáticas. desenvolveu. dos. E.U.A.. Com. não. subtropical apresentou. solo. de base. como. nas. neste. fato. um indice de erosividade baseado na hipótese. de. que deveria haver um valor crítico de intensidade de chuva partir. do. qual. significativas. segmentos. as. perdas. de. solo. começam. a. 25,4. a ser. O autor verificou que a energia cinética. de intensidades iguais ou superiores a. a. de. mm/h. apresentaram maiores correlação com as perdas de solo, do que qualquer. outra características da chuva. quando. isoladamente. O indice desemvolvido foi denominado. considerada de. KE>25.

(39) 21. e. segundo. o autor, para regiões. tropicais. e. subtropicais. proporciona um valor preciso na estimativa da erosividade. Segundo KE>25,. consiste. em. HUDSON computar. (1981), o cálculo a. energia. do. índice. cinética. total. considerando apenas segmentos de chuva com intensidade que 25 mm/h. Esclarece que o índice KE>25 pode ser da. mesma forma que o índice EI30 proposto por. SMITH. (1958). apresenta. e. conclui. que. o. cálculo. maior. utilizado. WISCHMEIER. do. índice. &. KE>25. maior vantagem do que o índice EI30, visto. que. é. menos trabalhoso. MORAIS (1986), objetivando determinar o índice de. erosividade. locais. do. que melhor se ajustasse. a. três. Rio Grande do Sul (Guaíba, Ijuí e. diferentes. Santa. Maria),. estudou correlações lineares simples entre características da chuva. e. respectivas. perdas. de. solo.. Os. dados. indicaram que cada local apresentou um índice de. obtidos. erosividade. diferente que melhor se correlacionou com as perdas de sendo. que para Guaíba o índice que melhor. com as perdas de solo foi o semelhante ao KE > 25 (r CARVALHO características Mococa-SP,. chuva o. (r. =. correlacionou. que é computado de forma. = 0,78). (1987),. físicas. correlacionando solo. de. que a energia cinética. apresentou. um. de correlação mais alto do que a. quantidade. de. constatou. coeficiente. KE >10. se. solo,. 0,7306 e r. =. das chuvas com perdas. de. 0,6617 respectivamente),. autor constatou também não haver. diferença. entretanto. significativa.

(40) 22. entre os coeficientes de correlação da energia cinética total e. precipitação. total.. CARVALHO características. dados de oito anos de. que. as. 0,7956. características. e. correlacionando. da chuva e perdas de. aos. apresentaram. (1987),. os. solo,. chuva em da. chuva. correspondentes. Mococa-SP,. >. KE. 29. 10. consatatou. e. >. KE. 25. seguintes coeficientes de correlação:. 0,8008.. O autor. constatou. também. não. r. =. existir. diferença estatística entre os coeficientes de correlação das seguintes características entre si:. EI30. e. KE > 10,. EI30. e KE > 25.. 2.2.4.. Produto. da. energia. cinética. total. pelas. intensidades máximas (Eln). WISCHMEIER relação entre. & SMITH. (1958),. diferentes características físicas da chuva. perdas. de solo dos E.U.A, com o. índice. de erosividade que melhor estimasse a. chuva. objetivo de estabelecer capacidade. de provocar erosão, verificaram que a perda. provocada elevada. pesquisando. pelas. chuvas em áreas cultivadas. correlação com o produto entre duas. de. a e um da. solo,. apresentou. uma. características. das chuvas: energia cinética total e intensidade máxima em 30 minutos, denominado. como. índice. EI30.. Estatisticamente. o.

(41) 23. índice EI30 foi capaz de explicar 72 a 97% as perdas de. solo. causado pelas chuvas. De produto máxima e. da. acordo. com WISCHMEIER & SMITH. energia cinética da chuva. em. por. (1978),. sua. intensidade. 30 minutos mede os efeitos do impacto. turbulência. o. das. gotas. combinados com a capacidade de transporte. da. enxurrada. WISCHMEIER exata. de. (1959),. relata. uma chuva individual erosiva. que. foi. a. de. definição fundamental. importância no cálculo da energia cinética do índice EI30. autor EI30. constatou que as melhores correlações entre e. as. separadas. perdas por. consideradas mm. e. um. solo. foram. intervalo menor. obtidas que. o. índice. quando. chuvas. horas. foram. seis. como uma única chuva. Chuvas com menos de. separadas. incluidas. de. O. de outra por mais de seis horas. no cálculo, com exceção das chuvas. não. 12,7 foram. de 6,4 mm. que. ocorrecem num tempo de 15 minutos. Afirma o autor que o tempo mínimo e ótimo definido como o intervalo entre duas chuvas, é função. da. taxa de infiltração após o. término. da. primeira. chuva. STOCKING diferentes. & ELWELL. (1973),. correlacionando. características da chuva com perdas. parcelas descobertas e Rodésia, constataram. de. solo. de. parcelas cultivadas de dois solos. de. que o índice de erosividade EI30 foi. o. que melhor estimou as perdas de solo provocadas pelas chuvas..

(42) 24. BISCAIA índice. EI30. Londrina. com. et. alii. (1981),. correlacionando das. dados de perdas de solo. (Latossolo. Rôxo. distrófico). regiões. Ponta. e. o de. Grossa. (Latossolo Vermelho álico) no estado do Paraná, obtiveram seguintes. coeficiente. Londrina. e Ponta. 0,77. (1986), estudou. correlações. entre características físicas da chuva e. lineares perdas. solo de três diferentes locais do Rio Grande do Sul Ijuí. e. Santa. seguintes. Maria). Os dados. conclusões: a) cada local apresentou um índice. de. que melhor se. correlacionou. perdas. de. solo. b) para Ijuí e Santa Maria os. melhor. se. correlacionaram com as perdas de. locais. (Guaíba, as. diferente. obtidos. de. possibilitaram. erosividade. índices. para. Grossa respectivamente.. MORAIS simples. = 0,72 e. de correlação: r. os. EII0. e EI5 (r = 0,761 e 0,783). estudados,. =. que. solo. foram. os. para. todos. os. apresentou a melhor correlação c) o índice EI25 não deve. ser. mais. 0,647),. devido. a. EI25 (r. índices. que. como. índice. as. o. indicado. o. b). com. adequado do que o ausência. de. 0,652). índice. diferênça. foi. EI30. (r. =. estatística. significativa entre os dois coeficientes de correlação; e). o. índice de erosividade EI30 pode ser considerado como adequado para locais. estimar. o potencial erosivo das chuvas. estudados. até. que. novas. para. informações. os. três. estejam. disponíveis. FOSTER. et. alii. (1982),. correlacionaram. 21. características da chuva com perdas de solo para 10 locais do.

(43) 2S. E.D.A. e. 1 local do Brasil. Os autores obtiveram. possibilitaram. as seguintes conclusões: a) a. dados. combinação. quantidade de chuva, quantidade de enxurrada e a da. chuva. melhor. em. um único índice. de. erosividade. estimador das perdas de solo do que o. (QxExI) índice. erosividade. intensidade. que. incluiram. foi EI30,. erosividade. é um bom estimador das perdas de solo e que os. de. da. intensidade. entretanto os autores ressaltam, que o índice de EI30. que. quantidade. e enxurrada, apesar de apresentarem. índices. de. chuva,. uma. melhor. correlação não apresentaram uma melhora na predição de perdas de solo que pudesse ser considerada significativa. Os autores esclarecem que. entretanto que as maiores vantagens de. combine a quantidade de chuva e a enxurrada. índice. de. erosividade. são as. superestimação. de. insignificante. e a quantidade de chuva e a. grandes. quando. 2º) a. perda. redução. enxurrada. de. seguintes: solo. quando. da subestimação das grande. em. relação. um. termo. num. único. 1º). redução. da. a. enxurrada. é. intensidade perdas a. são solo. de. chuva. e. a. CARVALHO (1987), estudou correlações entre. 29. é. intensidade.. características aos. dados de oito anos de. dados as. da chuva e perdas de. obtidos. o autor obteve as. características. seguintes. chuva em. da. coeficientes. solo,. Mococa-SP. Através. seguintes. chuva do tipo. correspondentes. EIn. de correlação: r. dos. conclusões:. a). apresentaram. os. = 0,8008. (EI2S). 0,7706 (EIS), b) não existe diferença significativa entre. a os.

(44) 26. coeficientes de correlação das características EI25 e EI5, por conseguinte não existe. diferença. entre os. coeficientes. de correlação das seguintes características entre si: EI30 EI25. KE>25,. e. EI30 e EI25 E. siginificativa. ao. KE>25.. nível de 5% de. de. correlação da energia. coeficiente. de. correlação. significativa. diferença. existe. ao nivel de. entre. cinética. índice. EI30 5%. de. e. diferença. probabilidade. coeficientes. do. c). e. os. total e o existe. d). probabilidade. entre os índices EI30, KE>10 e KE>25. LOMBARDI. NETO. (1977), tomando. registro de chuvas Campinas-SP, de. como. correspondente a um. 22 anos, calculou o índice de erosividade. para. o. base. período. EI30,. obtendo. índice de erosividade médio anual um valor. MJ.mm/ha.h.ano.. A. análise. estatística. indicou. o. de um. 6769 desvio. padrão de 2423 MJ.mm/ha.h.ano e um coeficiente de variação de 35,8%.. O. autor. pluvioméotrica. verificou que apenas. índice de erosividade EI30 e concluiu que 90,7% do índice. de. sendo. que. para. foram incluidas. precipitação do. ocorreu. anual. da. cálculo. erosividade. média. 74%. durante os meses de. no. outubro. este período a quantidade. anual. a de. março, chuva. correspondente é de 80.1%. DEDECEK correspondente a oito anos Df,. calculou. obtendo. um. o. índice de. (1978),. utilizando. dados. de registro de chuva de Brasíliaerosividade. EI30. médio. valor de 8319 MJ.mm/ha.h.ano. Constatou. anual, que. os.

(45) 27. meses com maior percentual erosivo corresponderam ao que. período. vai de outubro a janeiro. PEREIRA (1983), calculou. para. o. índice. pluviográfico. EI30 em. a partir de. o valor. vinte. anos. médio anual de. registro. piracicaba -SP, obtendo um valor. de. 5730. MJ.mm/ha.h.ano CAMPOS. FILHO et alii (1984),. utilizando. dez. anos de dados pluviográficos de Gloria de Goitá-PE, obtiveram para. o. índice de erosividade EI30 médio anual um. valor. de. índice. de. 3484 MJ.mm/ha.h.ano. COGO. et alii (1978), calcularam o. erosividade EI30 para alguns municipios do Rio Grande do Sul, obtendo em. valores. Guaíba,. 8606. MJ.mm/ha.h.ano registro. médios. em. anuais. de. MJ.mm/ha.h.ano Passo. 6275 em. que. as maiores. Ijuí. Fundo, para 9, 13 e. pluviográficosrespectivamnte.. constataram. MJ.mm/ha.h.ano. concentrações. e 12. 7695 anos. Estes de. autores. percentagem. acumulada do índice de erosividade médio anual ocorreram meses. de. nos. de dezembro, fevereiro e junho para Guaíba, dezembro e. fevereiro para Ijuí e dezembro, fevereiro e março para. Passo. Fundo. LAGO (1984), utilizando vinte e cinco anos dados. pluviográficos. erosividade. médio. MJ.mm/ha.h.ano.. de Pelotas-RS, calculou anual,. obtendo. um. o. valor. índice de. de de 3924.

(46) 28. & DINIZ (1981), utilizando. CHAVES registro. pluviográfico. SUDENE, para. da divisão de. dados. de. hidrometeorologia. da. calcularam o índice de erosividade EI30 médio. dez. localidades. agruparam. as. dez. do. estado. da. localidades. Paraiba.. em. três. Os. autores. grupos. características climáticas relativamente homogêneas a a) Areias e Guarabira chuvas e. com. com. clima. com saber:. clima do tipo As quente úmido com. de outono-inverno, b) Barra de Sta Rosa, São. Taperoá. anual. semi-arido. quente. e. c). Vicente Teixeira,. Itaporanga, Bonito de Sta Fé, Antenor e Catolé do Rocha com clima quente. e umido e com chuvas de verão-outono. A. da análise dos dados de chuvas dessas localidades os chegaram. as seguintes conclusões: a) Guariba. precipitação de. valor índice. autores. apresenta. média anual de 1054 mm, com um valor do. erosividade. enquanto. partir. médio. que Areias. anual. de. 4159. uma. índice. MJ.mm/ha.h.ano,. é a estação meteorológica de mais. alto. pluviométrico com 1506 mm, entretanto com um valor de. erosividade. considerado. um. observaram. ainda. erosividade. a. após. de abril. o mês. Barra. de. grupo. que. erosividade,. dos. médio anual de 3855. mais baixos que. houve. do um. Sta. Rosa,. MJ.mm/ha.h.ano,. estado.. que. autores. decresce. em Guarabira, e março em São. Os. gradativo. aumento. partir do mês de dezembro,. do. Areias;. Vicente do Seridó e Taperoá é. apresentou os mais baixos valores. do. índice. da a b) o de. 1462 MJ.mm/ha.h.ano, 2776 MJ.mm/ha.h.ano e 3199.

(47) 29. MJ.mm/ha.h.ano erosividade. respectivamente.. são. Os. respecivamente.. maio. índices. explicados pelo fato de ser esta. mais seca do estado com precipitação mm. baixos. Nos meses de fevereiro, março,. mm,. abril. erosividadej. Teixeira, Itaporanga, Bonito, Antendor e Catolé intermediários. região. de 363 mm, 411 mm e 443. ocorreram entre 50 a 70% do índice de. valores. a. valores. 4974. 4149 MJ.mm/ha.h.ano,. médio. 7535. março. mais. anual:. 7819. MJ.mm/ha.h.ano,. MJ.mm/ha.h.ano e 6838 MJ.mm/ha.h.ano. Fevereiro,. c). de precipitação (744 mm, 690 mm, 989. do índice de erosividade. MJ.mm/ha.h.ano,. e. apresentaram. 673 mm e 956 mm respectivamente ), e entretanto os. altos. de. respectivamente).. e abril são normalmente os meses. onde. se. concentram as chuvas mais erosivas nestas localidades. WISCHMEIER da. probabilidade. anual. da. chuva. distribuição. (1959), estudando. de ocorrência. do. a. índice. para 4 locais dos E.D.A,. distribuição. de. erosividade. verificou. da probabilidade do índice de erosividade. anual seguiu o padrão log-normal. O autor ressalta tipo. de. que. distribuição. é. característico. de. que. muitos. a. EI30 esse dados. hidrológicos. LOMBARDI NETO (1977), da probabilidade de ocorrência para. Campinas-SP. probabilidade. e. estudou a. distribuição. do índice de erosividade EI30. constatou. que. a. de ocorrência do índice de. anual seguiu o padrão log-normal.. distribuição erosividade. da EI30.

(48) 30. 2.2.5. Produto da precipitação pelas intensidades. LAL Nigéria. a. (1976),. pluviométrica. máximas (Pln). pesquisando. correlação entre. total. nas. diferentes. condições. da. características. da. chuva (EI30, KE>25 e Pln 7,5) e perdas de solo em parcelas de solo. descoberta,. índices. EI30,. Entretanto. constatou. KE>25. o. e. uma. Pln7,5. boa. correlação. com. as. autor ressalta que para. perdas. regiões. entre de. os. solo.. tropicais. o. índice Alm apresenta algumas vantagens sobre o EI30 e o KE>25 tais. como:. inclui. característica consideração intensa,. mas. intensidade. a. máxima,. uma. importante nas chuvas tropicais, 2Q) leva a. chuva. total, visto. de curta duração pode. que. uma. resultar. muito. chuva numa. em. pequena. quantidade de chuva, podendo ser não erosiva. Segundo o autor o. índice. de. erosividade Pln7,5. pode. ser. calculado. pela. seguinte equação:. Pln. ={. 12 ~. (. n ~. Pln)},. (3 ). onde: Pln = índice de erosividade médio anual cm Ih; P In n. = quantidade de uma chuva individual em cm; = intensidade máxima em 7,5 min em cm/h; = número de dias de chuva em um mês..

(49) 31. FOSTER. et. alii (1982),. correlacionando. 21. características da chuva com perdas de solo para 10 locais do E.U.A. e. 1. local. do. Brasil,. constataram. que,. quando. quantidade de chuva foi multiplicada pela intensidade em. 30. minutos. (P. x. I30). houve. uma. melhora,. significativa do coeficiente de correlação MORAIS. a. máxima. mas. não. (0,229 a 0,778).. (1986), correlacionando os índices. do. tipo EIm e AIm com as respectivas perdas de solo. registradas. em. AI10. Ijuí,. 0,758. e. R.G.S, 0,761. constatou que os índices EI10 respectivamente) foram. correlacionaram. correlacionando. de. erosividade solo. foram. melhor. OLIVEIRA. &. JUNIOR. ao. período. Manaus-AM,. de. constataram. 1983. a. que. solo. (1987),. 1985. os. PIn7,5. e. o. EI7,5. (r. =. perdas. 0,73. de. para. índices. que melhor se correlacionaram com as o. = se. vários índices de erosividade com perdas. correspondente. condições. que. em valores absolutos com as perdas de. MEDINA. solo. os. (r. e. as de de. 0,70. respectivamente).. 2.3. Estimativa do índice de erosividade a partir de dados pluviométricos.. Quando. em. determinada. região. são. excassos. dados de chuva obtidos a partir de pluviógrafos, o cálculo do índice de erosividade pode ser obtido através de e. correlações. equações de regressão entre índices de erosividade e dados.

(50) 32. Outro. pluviométricos.. aspecto. se tem. que. levado. em. consideração para se estimar o índice de erosividade a partir de. dados pluviométricos é o fato de que o cálculo do. de erosividade, mormente. daqueles. índice. que envolvem o cálculo da. energia cinética é trabalhoso e demorado. CARVALHO (1987). Furnier uma. *, citado por LOW. (1966),. alta correlação entre erosão total e um. encontrou. coeficiente. de. distribuição de chuva dado pela seguinte expressão:. R. onde:. =. p. =é. P. =. (4 ). o total de chuva do mês mqis úmido,. é a chuva total anual.. LOMBARDI. NETO. MOLDENHAUER. &. (1981),. constataram um alto coeficiente de correlação entre o de erosividade médio mensal e o coeficiente chuva de. Furnier. (1960), correspondente. a. vinte. índice. modificado. e dois anos de. dados de chuva de Campinas-SP. A equação obtida é a seguinte: (5). onde:. *. FURNIER,. F. Climate et Erosion. Press. France, Paris, 1960. 201p.. Universituires. de.

(51) 33. EI. =. é a média mensal do índice de erosão. em. tm.mm/ha.h p = é a precipitação média mensal em mm, P = é a precipitação média anual em mm. CARVALHO. (1987),. correlacionando o. índice. de. erosividade EI30 médio mensal de Mococa-SP e o coeficiente de chuva. proposto. por. LOMBARDI. NETO. (1977),. obteve. um. coeficiente de correlação altamente significativo (r =0,991). A equação. de regressão obtida é a seguinte: EI30 = 111,173 (p2jp)0,691. (6 ). onde: EI30 = é o indice de erosividade médio. mensal. em MJ.mm/ha.h, p = é a precipitação média mensal em mm, P = é a precipitação média anual em mm..

(52) 34. 3. MATERIAL E MÉTODOS. 3.1. Material Utilizado 3.1.1. Localização da área experimental Os dados utilizados para a concretização deste trabalho foram obtidos na Estação Experimental de Caruaru-PE, através. do Programa de Conservação do solo de Pernambuco.. Estação. Experimental de Caruaru-PE,. Pesquisa. Agropecuária. o localizada a de 8000'00". 380 00'00". de a. vinculada a Empresa. Pernambuco. (IPA).. A de. está. oeste de Greenwich e Latitude. sul e a uma altitude de 537 m acima do nível. do. mar.. 3.1.2. Descrição do clima e do solo. 3.1.2.1. Clima. De região ou. acordo. com a classificação de. de Caruaru-PE está enquadrada. seja. Megatérmico. seco. Koeppen. no tipo climático. subúmido.. A. a As'. precipitação.

(53) 35. pluviométrica média anual é de 723,8 mm, a temperatura o e a umidade relativa média anual anual é de 24,3 C. média é. de. 59%. Este pluviométrico. tipo. bastante. de. clima. apresenta. um. regime. irregular ao longo do ano e. de. para. ano. O periodo chuvoso concentra-se de março. onde. ocorrem 67,33 % da precipitação anual. O período. seco. compreende os meses de setembro a dezembro. Ao longo do. ano. o. balanço. apresenta. hídrico. excedentes. sempre. é. negativo,. de umidade. As. ou. chuvas. a. ano. julho, mais. seja. não. decorrem. dos. efeitos da frente polar antártica e da frente de convergência intertropical. 3.1.2.2. Solo. O. os. canteiros. como:. Regossolo. fase. caatinga. hiperxerófila, originado da decomposição de rochas. gnaisses,. coletores. de. Eutrófico. A. solo. onde estão localizados. enxurrada está moderado,. classificado. textura. arenosa. Pré-cambianas (cd) gnaiss. 3.1.3. Pluvi6grafo e pluviômetros. Para período IH,. o registro das chuvas correspondentes ao. de 1970 a 1989 foi utilizado um pluviógrafo do. que funciona através do acionamento de um. mecanismo. tipo de. relógio. com capacidade de registrar chuvas no decorrer de um. período. de. vinte. e quatro horas..