Monitoramento hidrológico e determinação dos atributos físico-hídricos do solo de uma microbacia do Rio São Lourenço

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Ana Rubia de Carvalho Bonilha
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMT
Texto Completo: http://ri.ufmt.br/handle/1/1218
Resumo: The study of the hydrological cycle at the catchment scale and an improved understanding of hydrological processes are important for environmental planning, appropriate land use, flood control, hydraulic structures and erosion control, among others. This study aimed to characterize the physical attributes of soil and water from a watershed in the upper São Lourenço River basin. The basin is circular in shape with flat terrain, a slope of 1.94%, and a low drainage density. The predominant land use in the study area is cotton and soybean cultivation. In this context, a monitoring scheme was established, including data collection of rainfall events, discharge and soil moisture, as well as climatic parameters, in order to determine the coefficient of runoff for the study area. In addition, disturbed and undisturbed soil samples were collected for the investigation of their physical attributes. Some rain events were separated according to the criterion of erosive rainfall for a water balance study and the determination of the runoff coefficient. Watershed characterization, including shape, terrain, and geomorphology, was performed using Geographic Information Systems (GIS). Among the analyzed rainfall events, maximum values of rainfall intensity with 39.6 mm/h and minimum values with 3.4 mm/h were observed. The average flow coefficient was 0.02, which can be related to the predominant soil type Oxisol. It is characterized by good soil stability with strong aggregates and a high porosity favoring infiltration. The results support the following conclusions: a high time of concentration due to the high permeability of soils in the basin, creates a low risk of flooding, even though the observed values for morphometric characteristics (Kc and Kf) would appear to favor inundation. Furthermore, although the study area is intensively cultivated, it shows a relatively low runoff coefficient (Ces) showing that current management and use practices strongly promote retardation of water at the soil surface. However, the runoff coefficient depends more on soil moisture conditions than on the characteristics of rainfall events. Land use (pasture, riparian forest, soybean and cotton) significantly influenced the content of organic carbon, the mean particle size diameter, and the index of soil aggregate stability. The heterogeneity of soils in the watershed was the main factor responsible for observed variation in macroporosity, microporosity, total porosity, and soil bulk density.
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In this context, a monitoring scheme was established, including data collection of rainfall events, discharge and soil moisture, as well as climatic parameters, in order to determine the coefficient of runoff for the study area. In addition, disturbed and undisturbed soil samples were collected for the investigation of their physical attributes. Some rain events were separated according to the criterion of erosive rainfall for a water balance study and the determination of the runoff coefficient. Watershed characterization, including shape, terrain, and geomorphology, was performed using Geographic Information Systems (GIS). Among the analyzed rainfall events, maximum values of rainfall intensity with 39.6 mm/h and minimum values with 3.4 mm/h were observed. The average flow coefficient was 0.02, which can be related to the predominant soil type Oxisol. It is characterized by good soil stability with strong aggregates and a high porosity favoring infiltration. The results support the following conclusions: a high time of concentration due to the high permeability of soils in the basin, creates a low risk of flooding, even though the observed values for morphometric characteristics (Kc and Kf) would appear to favor inundation. Furthermore, although the study area is intensively cultivated, it shows a relatively low runoff coefficient (Ces) showing that current management and use practices strongly promote retardation of water at the soil surface. However, the runoff coefficient depends more on soil moisture conditions than on the characteristics of rainfall events. Land use (pasture, riparian forest, soybean and cotton) significantly influenced the content of organic carbon, the mean particle size diameter, and the index of soil aggregate stability. The heterogeneity of soils in the watershed was the main factor responsible for observed variation in macroporosity, microporosity, total porosity, and soil bulk density.CAPESO estudo do ciclo hidrológico em nível de bacias hidrográficas e a compreensão dos processos hidrológicos são importantes para que se faça planejamento ambiental, uso adequado do solo, controle de cheias, obras hidráulicas, controle de erosão, entre outros. Desta forma, com o presente trabalho objetivou-se monitorar a pluviosidade e a vazão, caracterizar os solos do ponto de vista físico-hídrico e determinar o coeficiente de escoamento de uma microbacia na região de cabeceira do Rio São Lourenço. A bacia possui forma circular e relevo plano, com declividade de 1,94% e baixa densidade de drenagem. O uso do solo predominante na área sãos culturas de soja e algodão. Nesse contexto, foi montada uma estrutura física para monitoramento dados de vazão, climáticos e de umidade do solo para determinar o coeficiente de escoamento da área de estudo. Foram também coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas para determinação dos atributos físicos do solo. Alguns eventos de chuva foram separados de acordo com o critério de chuvas erosivas para estudo do balanço hidrológico e determinação do coeficiente de escoamento. A caracterização física da bacia estudada abrange forma, relevo e geomorfologia, com uso de Sistemas de Informação Geográficas (SIG). Dentre os eventos de chuva analisados foram encontrados valores máximos de intensidade de precipitação de 39,6 mm.h-1 e mínimo de 3,4 mm.h-1 . O valor médio do coeficiente de escoamento encontrado foi de 0,02 o que pode ser decorrência do tipo de solo predominante, Latossolo Vermelho Amarelo que conforme os atributos físicos levantados possui elevada estabilidade de agregados e porosidade, favorecendo a infiltração. Estes resultados permitem as seguintes conclusões: o tempo de concentração da microbacia estudada é elevado devido a alta permeabilidade característica dos solos da bacia, proporcionando à mesma baixo risco de inundação, apesar de suas características físicas (Kc e Kf) favoráveis a inunidação; apesar da área de estudo ser intensivamente cultivada, a mesma apresenta um Ces relativamente baixo, evidenciando, desta forma, que as práticas de uso e manejo do solo estão contendo boa parte do excesso de água na superfiície do solo; os valores de coeficiente de escoamento são mais dependentes da condições de umidade do solo do que das caraterísticas das eventos de chuva; o uso do solo (Pasto, Mata e Soja/Agodão) influenciou de forma expressiva os valores de carbono orgânico, diâmetro médio (geométrico e ponderado) e índice de estabilidade de agregados do solo; e a diversidade de solo da microbacia foi o principal fator responsável pela variações na macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade aparente do solo.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilFaculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Recursos HídricosAmorim, Ricardo Santos SilvaShiraiwa, Shozohttp://lattes.cnpq.br/7807727789787352http://lattes.cnpq.br/7163717039353133Amorim, Ricardo Santos Silva841.493.346-91http://lattes.cnpq.br/7163717039353133Shiraiwa, Shozo641.712.648-04http://lattes.cnpq.br/7807727789787352841.493.346-91641.712.648-04Roque, Márcio William175.340.238-74http://lattes.cnpq.br/6244159425634278Gonçalves, Flávio Aparecido035.898.436-08http://lattes.cnpq.br/7028472988716962Silva, Ana Rubia de Carvalho Bonilha2019-07-10T15:15:58Z2012-03-302019-07-10T15:15:58Z2012-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSILVA, Ana Rubia de Carvalho Bonilha. Monitoramento hidrológico e determinação dos atributos físico-hídricos do solo de uma microbacia do Rio São Lourenço. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2012.http://ri.ufmt.br/handle/1/1218porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2019-07-11T07:02:20Zoai:localhost:1/1218Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2019-07-11T07:02:20Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
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