Impact on sediment yield due to the intensification of tobacco production in a catchment in Southern Brazil

Merten, Gustavo Henrique; Minella, Jean Paolo Gomes

doi:10.1590/s0103-84782006000200050

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“…Tobacco is the predominant crop in this catchment, occupying 55% of the land area, and surface runoff and soil erosion occur frequently. The mean annual sediment yield is estimated to be ¾145 t km 2 , with transport varying through the year in response to seasonal changes in plant cover and rainfall erosivity (Merten and Minella, 2005).…”

Section: The Study Catchment and The Monitoring Sitementioning

confidence: 99%

Estimating suspended sediment concentrations from turbidity measurements and the calibration problem

Minella

Merten

Reichert

et al. 2007

Hydrological Processes

127

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Abstract:In situ turbidity meters are being increasingly used to generate continuous records of suspended sediment concentration in rivers. However, the usefulness of the information obtained depends heavily on the existence of a close relationship between fluctuations in suspended sediment concentration and turbidity and the calibration procedure that relates suspended sediment concentration to the turbidity meter's signal. This study assesses the relationship between suspended sediment concentration and turbidity for a small (1Ð19 km 2 ) rural catchment in southern Brazil and evaluates two calibration methods by comparing the estimates of suspended sediment concentration obtained from the calibrated turbidity readings with direct measurements obtained using a USDH 48 suspended sediment sampler. With the first calibration method, the calibration relationship is derived by relating the turbidity readings to simultaneous measurements of concentration obtained from suspended sediment samples collected from the vicinity of the turbidity probe during flood events. With the second method, the calibration is based on the readings obtained from the turbidity meter when the probe immersed in samples of known concentration prepared using soils collected from the catchment. Overall, there was a close link between fluctuations in suspended sediment concentration and turbidity in the stream at the outlet of the catchment, and the estimates of sediment concentration obtained using the first calibration method corresponded closely with the conventionally measured sediment concentrations. However, use of the second calibration method introduced appreciable errors. When the estimated sediment concentrations were compared with the measured values, the mean errors were š122 mg l 1 and C601 mg l 1 for the first and second calibration procedures respectively.

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Section: The Study Catchment and The Monitoring Sitementioning

confidence: 99%

Estimating suspended sediment concentrations from turbidity measurements and the calibration problem

Minella

Merten

Reichert

et al. 2007

Hydrological Processes

127

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“…Já o subgrupo B de fontes com proteção (B2) apresentou menor teor de COST, como também a fonte individual (C1). Isso se deve, provavelmente, a maior produção de sedimentos nas partes altas do relevo, quando associadas a sistemas agrícolas (MERTEN & MINELLA, 2006). A entrada de material sólido nas fontes é apontada por ANDRADE et al (2007) como fator principal responsável pela diminuição da qualidade de águas superficiais.…”

Section: Resultsunclassified

“…Inúmeros estudos têm apontado para a necessidade de diminuir a pressão antrópica sobre as áreas rurais como modo de preservar a qualidade das águas (RHEINHEIMER et al, 2003;MERTEN & MINELLA, 2006;ANDRADE et al, 2007;MINELLA et al, 2007). Por outro lado, medidas emergenciais, como a construção de fontes nas partes mais elevadas do relevo e com proteção em alvenaria, podem ser eficazes na manutenção da potabilidade da água (RHEINHEIMER et al, 2003).…”

Section: Introductionunclassified

Qualidade de águas subterrâneas captadas em fontes em função da presença de proteção física e de sua posição na paisagem

Rheinheimer

Gonçalves²,

Bortoluzzi

et al. 2010

Eng. Agríc.

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RESUMO:No meio rural, a água de consumo humano é frequentemente captada por meio de sistemas precários. O objetivo do trabalho foi o de monitorar parâmetros físicos, químicos e microbiológicos da qualidade de água subterrânea captada em fontes para uso doméstico, relacionando suas posições na paisagem e à presença de proteção física. Trinta e cinco fontes de água subterrânea, localizadas na pequena bacia hidrográfica-PBH do Arroio Lino, área rural do Município de Agudo -RS, foram amostradas e classificadas quanto à proteção física e à posição na paisagem. Monitoraram-se, de janeiro a agosto de 2002, os seguintes parâmetros da água: pH, cor, carbono orgânico solúvel total (COST), N-NO 3 , N-NH 3 e fósforo total (PT), Escherichia coli e coliformes totais. Em geral, os parâmetros variaram com a época de coleta, ficando ora acima, ora abaixo dos Valores Máximos Permissíveis previstos pelo Ministério da Saúde do Brasil. A posição das fontes nas cotas mais altas da paisagem da PBH mostrouse determinante unicamente para a cor e o PT. A proteção rudimentar mostrou-se eficaz para o PT nas fontes posicionadas em cotas altas, no entanto apresentou respostas discrepantes na parte baixa da paisagem, considerando-se os parâmetros COST e N-NO 3 . A fonte drenada coletiva, sistema recomendado pela assistência técnica oficial, mostrou-se a mais eficaz em evitar a contaminação por Escherichia coli, restringindo também coliformes totais, fósforo total e N-NO 3 em relação à fonte individual. A posição das fontes na paisagem e a presença de proteção física rudimentar podem ser utilizadas como critério parcial ao uso de fontes para captação de água. PALAVRAS-CHAVE:abastecimento rural, manejo do solo, saúde pública, contaminação da água. QUALITY OF GROUND WATER TAKEN FROM SOURCES IN FUNCTION OF THE PRESENCE OF PHYSICAL PROTECTION AND THE POSITION IN THE LANDSCAPEABSTRACT: In rural areas, water for human consumption is often captured by insecure systems. The objective of this work was monitoring some parameters of the quality of groundwater taken from sources, pointing out their position in the landscape and the presence of physical protection. For this , 36 sources in the watershed of Arroio Lino, a rural area of Agudo, RS, Brazil, were sampled and classified according their physical protection and position in the landscape. A monitoring program, from January to August 2002, was carried out to analyze the following parameters: pH, color, total soluble organic carbon -TSOC, N-NO 3 , N-NH 3 and total phosphorus, E. coli and total coliforms. The parameters values changed with the time of collection and were often above the Maximum Allowable values provided by the Brazilian Ministry of Health. A rudimentary protection was efficient to the PT of the sources located in high levels; however it has present discrepant results for the low part of the landscape, considering the parameters TSOC e N-NO 3 . The collective drained source, system recommended by the official technical assistance, was the most efficient to avoid contamination by Escher...

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“…O manejo do solo é um dos fatores determinantes para a variabilidade da produção de sedimentos na bacia. Os estudos de monitoramento hidrossedimentológico realizados na bacia, mostram uma produção relevante de sedimentos, com grande impacto sobre os recursos naturais (solo e água) (Merten & Minella, 2005).…”

Section: áRea De Estudounclassified

Análise qualitativa e quantitativa da histerese entre vazão e concentração de sedimentos durante eventos hidrológicos

Minella

Merten

Magnago

2011

Rev. bras. eng. agríc. ambient.

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R ESU M OA relação entre a vazão -Q e a concentração de sedimentos em suspensão -CSS, apresenta padrões temporais complexos durante eventos de chuva governados pela geomorfologia, uso e manejo do solo e precipitação. Este fato tem implicações relevantes no entendimento e na descrição dos processos erosivos e de produção de sedimentos em bacias, padrões que podem ser avaliados pelas características da histerese entre a CSS e a Q. Neste estudo foi analisado o efeito histerese de 19 eventos de chuva-vazão em uma bacia agrícola, no sul do Brasil; os eventos foram separados em duas fases distintas em relação ao manejo do solo, com e sem a utilização de práticas de conservação de solos. O conjunto de eventos foi classificado segundo o tipo de histerese e calculado o valor de um índice de histerese (IH) para avaliar a magnitude desta defasagem. Os resultados mostram que o padrão de histerese foi de laço no sentido horário para os dois momentos, representando uma rápida mobilização e transferência de sedimentos na bacia. Em relação ao IH verificou-se que, apesar de não diferir estatisticamente entre os dois momentos, existem evidências de que as práticas de conservação de solos influenciaram sua variabilidade. Palavras-chave: bacia hidrográfica, monitoramento ambiental, hidrossedimentologiaQualitative and quantitative analysis of hysteresis between sediment concentration and flow rate during hydrologic events A B ST R A C TThe relationship between flow rate -Q and suspended sediment concentration -SSC demonstrates complex temporal patterns during hydrologic events, which are governed by geomorphology, land use, soil management and rainfall. This fact has important implications for understanding and describing erosive processes and sediment production in catchments. These patterns can be evaluated by their loop hysteresis characteristics on the graph of SSC vs. Q. In this study, the hysteresis effect was analyzed for 19 rainfall events in a rural catchment in Southern Brazil. The events were separated in two groups in relation to soil management (with and without soil management practices). The events were classified according to the type of hysteresis, and a hysteresis index (HI) was calculated to evaluate the magnitude of the difference in phase. Results show that the hysteresis pattern was a clockwise loop, indicating that the peak SSC occurred before the peak Q, which represents rapid mobilization and transfer of sediment in the catchment. The HI was not statistically different between the two periods studied, although there is evidence that the conservation practices do have some influence on the index.

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Impact on sediment yield due to the intensification of tobacco production in a catchment in Southern Brazil

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Estimating suspended sediment concentrations from turbidity measurements and the calibration problem

Estimating suspended sediment concentrations from turbidity measurements and the calibration problem

Qualidade de águas subterrâneas captadas em fontes em função da presença de proteção física e de sua posição na paisagem

Análise qualitativa e quantitativa da histerese entre vazão e concentração de sedimentos durante eventos hidrológicos

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