A serrapilheira é compreendida como a camada acima do solo formada a partir de materiais que caem da vegetação, funcionando como um mecanismo de interceptação da chuva. Apesar do processo de interceptação ser significativo em áreas de florestas, geralmente esse processo é subestimado ou mesmo negligenciado em modelos hidrológicos, justificado pela dificuldade na obtenção desses dados. Este projeto propôs o desenvolvimento de um equipamento que permite realizar medidas em campo da interceptação da serrapilheira em área de cerrado sensu stricto. Com o equipamento desenvolvido, LID (Litter Interception Device), são realizadas medidas do volume de água retido na serrapilheira e do volume que passa pela serrapilheira, atingindo o solo. O LID foi testado e calibrado em laboratório utilizando chuva simulada de três diferentes intensidades sobre o equipamento, contendo três quantidades diferentes de serrapilheira, 2,97, 1,45 e 0,60 kg.m-2. As amostras de serrapilheira utilizadas nos testes foram retiradas de uma área experimental de mata nativa de cerrado sensu stricto, localizada no município de Itirapina, Estado de São Paulo. As intensidades utilizadas foram definidas a partir de uma curva Intensidade-Duração-Frequência (IDF) gerada para a área experimental. Além do bom funcionamento do LID, os testes serviram para determinar os parâmetros Cmax e Cmin (capacidade máxima e capacidade mínima de armazenamento, respectivamente) da serrapilheira do cerrado sensu stricto. Os resultados mostraram que com o LID são realizadas medições da taxa de retenção de água na serrapilheira (mm.min-1), bem como de sua evaporação (mm.min-1) com precisão. Os testes para calibração do pluviógrafo revelaram que as medidas eram sempre subestimadas, necessitando utilizar uma curva de calibração (R2 = 0,99) para corrigir os registros da intensidade que passa para o pluviógrafo. Os valores encontrados para os parâmetros Cmax (1,0 a 3,07 mm) e Cmin (0,78 a 2,27 mm) corroboram com os encontrados por outros autores para a serrapilheira de diferentes florestas. Verificou-se que a variável quantidade de serrapilheira (kg) influencia mais nesses valores, do que a intensidade da chuva (mm.h-1). Conclui-se com os resultados que o LID pode ser utilizado em estudos que pretendam analisar o papel da serrapilheira em processos hidrológicos, sejam estes para a determinação da interceptação da chuva em campo, ou mesmo na determinação de parâmetros em laboratório. / Forest litter is the layer above the ground of the forest formed by materials that fall from the vegetation itself. The vegetation materials are through various stages of decomposition, functioning as a mechanism of rainfall interception. Although the interception process is significant in forested areas, this process is usually underestimated or even neglected in hydrological models due to the difficulties on obtaining these data. We proposed the development of a device that allows the field measurements of the forest litter interception in a cerrado sensu stricto area. The Litter Interception Device (LID), was tested and calibrated in the laboratory. We used simulated rainfall with three different intensities to test the device and also three different amounts of litter, 0.100, 0.230 and 0.470 kg. The litter samples used in the tests were taken from an experimental area of cerrado sensu stricto located in Itirapina, State of São Paulo, Brazil. The intensities of simulated rainfall were obtained from an Intensity-Duration-Frequency (IDF) curve made for the experimental area. Besides the LID functioning tests, the device was tested to determine the parameters Cmax and Cmin (maximum capacity and minimum storage capacity, respectively) of the cerrado sensu stricto forest litter. The results showed that the LID allows measurements of the volume of water retained in the forest litter (mm.min-1) as well as its evaporation (mm.min-1). The pluviometer calibration tests revealed that the measurements were always underestimated, requiring a calibration curve (R2 = 0.99) to correct the volume records that flow to the tipping bucket pluviometer. The values found for Cmax (1.0 - 3.07 mm) and Cmin (0.78 - 2.27 mm) are according with those found by other authors for different kinds of forest litters. It was verified that the variation in the amount of forest litter (kg) influenced more in these values, than the rainfall intensity (mm.min-1) . We concluded that the LID can be used in studies that intend to analyze the role of the forest litter in hydrological processes, whether they area for the determination of the interception of rain in the field or even and in laboratory studies to determine interception parameters of forest litter.

A serrapilheira é compreendida como a camada acima do solo formada a partir de materiais que caem da vegetação, funcionando como um mecanismo de interceptação da chuva. Apesar do processo de interceptação ser significativo em áreas de florestas, geralmente esse processo é subestimado ou mesmo negligenciado em modelos hidrológicos, justificado pela dificuldade na obtenção desses dados. Este projeto propôs o desenvolvimento de um equipamento que permite realizar medidas em campo da interceptação da serrapilheira em área de cerrado sensu stricto. Com o equipamento desenvolvido, LID (Litter Interception Device), são realizadas medidas do volume de água retido na serrapilheira e do volume que passa pela serrapilheira, atingindo o solo. O LID foi testado e calibrado em laboratório utilizando chuva simulada de três diferentes intensidades sobre o equipamento, contendo três quantidades diferentes de serrapilheira, 2,97, 1,45 e 0,60 kg.m-2. As amostras de serrapilheira utilizadas nos testes foram retiradas de uma área experimental de mata nativa de cerrado sensu stricto, localizada no município de Itirapina, Estado de São Paulo. As intensidades utilizadas foram definidas a partir de uma curva Intensidade-Duração-Frequência (IDF) gerada para a área experimental. Além do bom funcionamento do LID, os testes serviram para determinar os parâmetros Cmax e Cmin (capacidade máxima e capacidade mínima de armazenamento, respectivamente) da serrapilheira do cerrado sensu stricto. Os resultados mostraram que com o LID são realizadas medições da taxa de retenção de água na serrapilheira (mm.min-1), bem como de sua evaporação (mm.min-1) com precisão. Os testes para calibração do pluviógrafo revelaram que as medidas eram sempre subestimadas, necessitando utilizar uma curva de calibração (R2 = 0,99) para corrigir os registros da intensidade que passa para o pluviógrafo. Os valores encontrados para os parâmetros Cmax (1,0 a 3,07 mm) e Cmin (0,78 a 2,27 mm) corroboram com os encontrados por outros autores para a serrapilheira de diferentes florestas. Verificou-se que a variável quantidade de serrapilheira (kg) influencia mais nesses valores, do que a intensidade da chuva (mm.h-1). Conclui-se com os resultados que o LID pode ser utilizado em estudos que pretendam analisar o papel da serrapilheira em processos hidrológicos, sejam estes para a determinação da interceptação da chuva em campo, ou mesmo na determinação de parâmetros em laboratório. / Forest litter is the layer above the ground of the forest formed by materials that fall from the vegetation itself. The vegetation materials are through various stages of decomposition, functioning as a mechanism of rainfall interception. Although the interception process is significant in forested areas, this process is usually underestimated or even neglected in hydrological models due to the difficulties on obtaining these data. We proposed the development of a device that allows the field measurements of the forest litter interception in a cerrado sensu stricto area. The Litter Interception Device (LID), was tested and calibrated in the laboratory. We used simulated rainfall with three different intensities to test the device and also three different amounts of litter, 0.100, 0.230 and 0.470 kg. The litter samples used in the tests were taken from an experimental area of cerrado sensu stricto located in Itirapina, State of São Paulo, Brazil. The intensities of simulated rainfall were obtained from an Intensity-Duration-Frequency (IDF) curve made for the experimental area. Besides the LID functioning tests, the device was tested to determine the parameters Cmax and Cmin (maximum capacity and minimum storage capacity, respectively) of the cerrado sensu stricto forest litter. The results showed that the LID allows measurements of the volume of water retained in the forest litter (mm.min-1) as well as its evaporation (mm.min-1). The pluviometer calibration tests revealed that the measurements were always underestimated, requiring a calibration curve (R2 = 0.99) to correct the volume records that flow to the tipping bucket pluviometer. The values found for Cmax (1.0 - 3.07 mm) and Cmin (0.78 - 2.27 mm) are according with those found by other authors for different kinds of forest litters. It was verified that the variation in the amount of forest litter (kg) influenced more in these values, than the rainfall intensity (mm.min-1) . We concluded that the LID can be used in studies that intend to analyze the role of the forest litter in hydrological processes, whether they area for the determination of the interception of rain in the field or even and in laboratory studies to determine interception parameters of forest litter.

Submitted by Ana Lúcia Coelho (ana.coelho@cprm.gov.br) on 2017-12-14T08:48:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_adriana_weschwnfelder.pdf: 15257308 bytes, checksum: 3a1785c5df9ad849b3be9660650c1f0f (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2017-12-14T11:12:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_adriana_weschwnfelder.pdf: 15257308 bytes, checksum: 3a1785c5df9ad849b3be9660650c1f0f (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2017-12-14T11:13:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_adriana_weschwnfelder.pdf: 15257308 bytes, checksum: 3a1785c5df9ad849b3be9660650c1f0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T11:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_adriana_weschwnfelder.pdf: 15257308 bytes, checksum: 3a1785c5df9ad849b3be9660650c1f0f (MD5) Previous issue date: 2017 / CPRM / Neste estudo foram analisadas possíveis tendências de aumento da precipitação em nove estações pluviométricas na sub-bacia 87, incluindo Porto Alegre, no Estado do Rio Grande do Sul, para 50 anos de dados. Eventos extremos são responsáveis por muitos problemas, principalmente em áreas urbanas, e a frequência e a magnitude destes eventos podem aumentar com as alterações climáticas. No intuito de avaliar o impacto de alterações climáticas, em Porto Alegre, utilizou-se o modelo Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG). O LARS-WG é um gerador estocástico capaz de simular cenários climáticos em escala local. Para cada série histórica das estações analisadas, na sub-bacia 87, foi aplicado o teste estatístico de Mann Kendall para identificar possíveis tendências nos dados anuais e trimestrais. Na estação de Porto Alegre também foi realizada pesquisa para identificar o aumento na frequência de ocorrência de alturas de precipitação em diferentes faixas e análise de tendência noshttp://www.bibliotecadigital.ufrgs.br/da.php?nrb=001053508&loc=2017&l=5219eb420c00bf62 dados sub-diários. A geração de séries sintéticas de precipitação para diferentes cenários teve como base os dados pluviométricos da série de Porto Alegre, que consistiu na utilização do período de 1974 a 2014 na geração da linha de base para calibração do LARS-WG. Após a geração de séries sintéticas de precipitação para um clima atual, foi selecionado o máximo diário anual e este foi desagregado em dados subdiários. Na sequência avaliou-se o impacto das alterações em três cenários do IPCC, A1B, A2 e B1. Em cada um dos arquivos de precipitação diária, geradas por projeção no LARS-WG, foi realizada a desagregação em precipitações sub-diárias Os resultados da aplicação do teste de Mann Kendall indicam tendência no aumento do total anual e no número de dias chuvosos (NDC). O trimestre que mais contribuiu para este aumento corresponde à primavera. Entretanto nas estações de Porto Alegre e Sapucaia do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre, São Lourenço no Litoral Sul e Renânia e Serra do Pinto numa região de relevo acidentado próximo ao Litoral Norte também se identificou tendência de aumento no verão e no outono. Em Porto Alegre não foi verificada tendência na precipitação diária máxima anual, permitindo a utilização do LARS-WG que assume que as séries de dados diários observados são estacionárias e gera séries sintéticas com características estatísticas semelhantes à série de dados observados. Uma análise comparativa dos resultados entre as IDFs projetadas com o LARS-WG e a IDF definida por Weschenfelder et al. (2015) indica aumento das precipitações intensas. No primeiro período de projeção no cenário A1B, os desvios ficaram na faixa de 8 a 16% para quatro dos modelos, no cenário A2 os desvios ficaram na faixa de 9 a 19% e no cenário B1 de 7 a 19% em cinco modelos. Para o segundo período de projeção apresentou uma grande variabilidade com desvios entre -3 e 40%. O caminho para reduzir as incertezas é o monitoramento continuado das variáveis meteorológicas, pois a modelagem do clima só pode ser aprimorada com a incorporação de dados reais aos modelos. / 2017