Simulação do deflúvio e vazão de pico em microbacia hidrográfica com escoamento efêmero

Abstract

RESUMOA predição da resposta hidrológica em microbacias hidrográficas a partir de diferentes usos do solo é de fundamental importância para nortear ações de manejo ambiental, razão por que se objetivou, neste trabalho, desenvolver, em primeira mão, uma modelagem hidrológica para predizer o deflúvio total e a vazão de pico em uma microbacia hidrográ-fica experimental, de escoamento efêmero, ocupada por eucalipto e pastagem, e após esta etapa, aplicá-la a diferentes cenários de ocupação da microbacia por ambas as coberturas vegetais, estimando-se as respostas hidrológicas das situações simuladas. O monitoramento hidrológico foi realizado entre novembro/02 e abril/03, por meio de estação meteorológica e calha Parshall, conjugada a linígrafo automático. A umidade do solo foi monitorada a cada 2 dias, em 3 profundidades (20, 50 e 80 cm), em 8 pontos na área ocupada por pastagem e 4 na área com eucalipto. A modelagem mostrou-se precisa e eficaz aos objetivos propostos de predição em diferentes cenários de uso e ocupação do solo. Verificou-se que, se a microbacia for ocupada por 80% de eucalipto, haverá redução do deflúvio em 29%, constatando-se ainda, redução substancial da vazão de pico; verificou-se também que a umidade do solo é fundamental no processo, especialmente para pequenas vazões, no início e no final do período chuvoso e após veranicos e que, para vazões mais elevadas, as características da precipitação são determinantes.Palavras-chave: hidrologia, uso do solo, umidade do solo Surface runoff and peak discharge simulation in ephemeral watershed ABSTRACTThe prediction of hydrological responses in a microbasin from different soil uses is of fundamental importance to develop actions to minimize environmental impacts. This work aimed to develop and to apply hydrological modeling for predicting surface runoff and peak discharge in experimental tropical ephemeral watershed occupied by eucalyptus and grasses, creating different soil use scenarios. Hydrological monitoring was performed between November/2002 and April/2003, using, respectively, gauge and climatologically stations. Soil moisture was monitored every 2 days, at 3 depths (20, 50 and 80 cm), at 8 distributed spatial points in the grass area and 4 points in the eucalyptus area. The modeling has presented a high precision, thereby showing to be very effective for application for the proposed goals. In scenarios which eucalyptus area is larger than the grass area there will be surface runoff reduction of up to 29%, when the microbasin would be occupied by 80% of this vegetable cover. Also, a substantial reduction in peak discharge was verified. The modeling showed itself to be precise and effective in relation to the proposed prediction objectives in different scenarios of soil use and ocupation. It was verified that, if the microbasin was occupied by 80% eucalyptus, there would be a reduction in surface runoff of 29%, and furthermore, a substantial reduction in peak discharge. Also verified was that soil water is fundamental in the process, especially for ...

Temporal variability of soil water content under different surface conditions in the semiarid region of the Pernambuco state

“…This index can explain the lower water content found in this treatment on February 2 nd , which was attributed to plant transpiration and agrees with the result reported by Ampofo (2006) of soil water loss by evapotranspiration of 30 % of the total rainfall loss in the semiarid region. Similar results were found by Mello et al (2007), studying the impact of different land use scenarios of a basin in the Lavras region, State of Minas Gerais. They observed a reduction in the soil water content resulting from a short summer combined with the increase in the eucalyptus cultivation area.…”

Uso da terra e resposta hidrossedimentológica de microbacia no semiárido.

“…Estes resultados estão dentro da amplitude de escoamento encontrada por pesquisadores como Bartley et al (2006) em estudos de escoamento superficial em microbacias. Observou-se que devido à menor lâmina precipitada em 2010 não ocorreu a mudança esperada nos processos hidrológicos em microbacias, ocasionadas por desmatamento em áreas de vegetação nativa, como já registrado por Mello et al (2007 Santos et al (2007) mostraram o mesmo comportamento no escoamento, por consequência da irregularidade temporal e espacial das chuvas na região semiárida.…”

“…Desta forma, uma mesma área, dependendo da cobertura vegetal pode apresentar uma elevada variabilidade espacial e temporal do coeficiente de escoamento superficial, ocasionando respostas hidrológicas diferentes, em função dos diferentes cenários (BARTLEY et al, 2006;BERTOL et al, 2007;GAFUR et al, 2003;MELLO et al, 2007).…”

Estimativa do escoamento superficial em uma bacia hidrográfica com base em modelagem dinâmica e distribuída

“…Segundo esses autores, este fato comprova a importância da incorporação do parâmetro diretamente associado à umidade antecedente para o cálculo da abstração inicial, como uma função tanto da precipitação pluvial antecedente quanto da retenção potencial máxima. Nesse mesmo aspecto, Mello et al (2007) demonstraram, por meio de modelos estatísticos, a importância da umidade antecedente no comportamento geral do modelo CN-SCS tanto na estimativa das condições de abstração inicial quanto nos valores de CN propriamente ditos, influenciando diretamente o escoamento superficial direto.…”

“…No trabalho de Mello et al (2008), realizado em uma bacia hidrográfica predominantemente rural com área de 2.080 km 2 no Brasil e usando o mesmo modelo para estimativa da lâmina de escoamento superficial num modelo de simulação hidrológica, encontraram-se valores de λ entre 0,01 e 0,2. Dessa forma, não é possível fixar um valor para λ sem considerar as condições antecedentes de umidade do solo, sendo este um parâmetro altamente sensível e sua análise, com base nas condições de umidade antecedente do solo, imprescindível para um desempenho satisfatório dos modelos, concordando com observações e conclusões obtidas por trabalhos anteriores que trataram desse assunto Mello et al, 2007).…”