dissertação
Bacias de acumulação de águas de chuva em estradas rurais: umidade do solo e vida útil
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Departamento de Engenharia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A proposta deste trabalho foi avaliar o comportamento da água proveniente de volumes que
viessem a se armazenar em bacias de acumulação a jusante de estradas rurais. O trabalho foi
realizado em duas áreas experimentais, localizadas em uma área de floresta e em um local
com bacia de acumulação adjacente a área de pastagem. Para a construção da pesquisa, foram
realizados monitoramentos da umidade do solo posteriores às bacias de acumulação, sendo
que em cada área foram instalados 5 pontos de monitoramento de umidade no solo, instalados
entre 0 e 10 metros da saia da bacia, formando um eixo em linha reta na direção dos cursos
d‟água. A umidade volumétrica foi monitorada de 20 em 20 cm de profundidade até 80 cm, e
entre maio de 2015 e abril de 2017 na área de floresta (área 1) e de janeiro de 2016 a abril de
2017 na área de pastagem (área 2). Para coleta de dados utilizou-se a sonda TDR PRIME
PICO IPH3 da fabricante IMKO. Além disso, vários parâmetros físico-hídricos avaliados, tais
como condutividade hidráulica saturada do solo, densidade do solo, densidade de partículas,
porosidade, e análise textural do solo. Também foi realizado análises dos atributos
geométricos das bacias antes e depois do período hidrológico de chuvas com o intuito de
avaliar a vida útil das mesmas, para estas determinações foram levantados dados de campo
com GPS geodésico e posteriormente trabalhados no software ArcGIS 9.3. Diante dos dados
obtidos, notou-se que a umidade no solo na área 1 em uma análise temporal teve alta
variabilidade em todo o período, oscilando desde 29,5% em alguns pontos nos períodos de
estiagem a mais de 52% em períodos chuvosos na área 1, e entre 25% e 41,3% na área 2, com
destaque as camadas mais profundas nesta área que sofreram menores variações do conteúdo
de água no solo. Além disso, vale salientar que nas duas áreas analisadas, durante todo o
período de avaliação, em nenhum momento a umidade atingiu valores inferiores aos valores
de umidade de ponto de murcha permanente em qualquer ponto ou camada. Para observar
indícios de movimento da água no perfil das áreas estudadas em decorrência das bacias de
acumulação, foram feitas análises de pequenos períodos isolados que consistiam de eventos
de chuvas isoladas seguidos de longos períodos de estiagem. Nestas análises, constatou-se que
em ambas as áreas, houve fortes indícios de que a água armazenada nas bacias de acumulação
estivesse se infiltrando no solo e se movimentando em direção aos pontos de monitoramento
de umidade instalados. Nas avaliações, foi perceptível que o volume de água armazenada após
alguns dias da ocorrência da precipitação e após o primeiro “secamento” do solo, se elevava
novamente nos primeiros pontos e depois nos monitoramentos posteriores eram detectados
nos pontos posteriores. Com relação as análises de vida útil das bacias, entre os períodos
avaliados, calculado em decorrência da redução de volume (-37,29% na área 1 e -32,93% na
área 2) das bacias de acumulação, teve-se que a bacia de acumulação na área 1 ter por volta
2,68 anos e a da área 2 em torno de 3,03 anos, além de terem recebido 104,2 e 35,3 m³.ha
-¹.ano
-¹ respectivamente, de sedimentos no intervalos entre as campanhas de coleta de dados.
Diante dos resultados apresentados, pode-se inferir que as bacias de acumulação estariam
influenciando no comportamento da umidade no solo ao longo do perfil, proporcionando o
solo ficasse umedecido por mais tempo e que estariam evitando o carreamento de quantidades
de sedimentos consideráveis para os cursos d'água próximos.
Abstract
The purpose of this work was to evaluate the behavior of water from volumes that would be
stored in basins of accumulation along the roadside. This work was carried out in two
experimental areas, the first one located in a forest area and the second area in a site with an
accumulation basin adjacent to pasture areas. For the construction of the research, soil
moisture monitoring was carried out after the accumulation basins, and in each area 5 soil
moisture monitoring points were installed in the soil, being 0, 1, 3, 6 and 10 meters of the
skirt of the basin, forming a straight axis in the direction of the water courses. The soil
moisture at these points was monitored from 20 to 20 cm deep to 80 cm, and between may
2015 and april 2017 in the forest area (area 1) and from january 2016 to april 2017 in the
pasture area (area 2 ), and for the collection of soil moisture data, a FDR PRIME PICO IPH3
probe from the manufacturer IMKO was used. In order to better characterize the areas, several
physical and hydraulic parameters were determined, such as saturated hydraulic conductivity
of the soil, soil density, particle density, porosity, and soil textural analysis. It was also
performed analyzes of the geometric attributes of the basins before and after the hydrological
period of rainfall in order to evaluate the useful life of the basins, for these determinations
were collected field data with geodetic GPS and later worked on the software ArcGIS 9.3.
Considering the data obtained, it was noticed that the soil moisture in area 1 in a temporal
analysis had high variability throughout the period, ranging from 29,5% in some points in the
dry periods to more than 52% in rainy periods in the area 1, and between 25% and 41.3% in
area 2, highlighting the deeper layers in this area that suffered minor variations in soil water
content. In addition, it is worth noting that in the two analyzed areas, during the entire
evaluation period, at no moment did the soil moisture reach values lower than the values of
permanent wilt point soil moisture at any point or layer. In order to observe signs of water
movement in the profile of the areas studied as a result of the accumulation basins, analyzes
were made of small isolated periods that consisted of isolated rainfall events followed by long
periods of drought. In these analyzes, it was found that in both areas there was strong
evidence that the water stored in the accumulation basins was seeping into the soil and
moving towards the soil moisture monitoring points installed. In the evaluations, it was
noticeable that the volume of water stored after a few days of the occurrence of precipitation
and after the first "drying" of the soil, was raised again in the first points and later in the later
monitoring were detected in the posterior points. Regarding the analyzes of the useful life of
the basins, between the evaluated periods, calculated as a result of the volume reduction (-37,29% in area 1 and -32,93% in area 2) of the accumulation basins, it was the accumulation
basin in area 1 is about 2,68 years and that of area 2 is around 3,03 years, in addition to
receiving 104,2 and 35,3 m³.ha-¹.year-¹, respectively, of sediments in the intervals between the
data collection campaigns. In view of the presented results, it can be inferred that the
accumulation basins would be influencing the soil moisture behavior along the profile,
allowing the soil to be moistened for a longer time and that would be avoiding the carrying of
considerable sediment amounts for the nearby watercourses.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
CARVALHO, R. N. Bacias de acumulação de águas de chuva em estradas rurais: umidade do solo e vida útil. 2018. 77 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.