Este trabalho teve como objetivo geral determinar o volume total de água escoada e a produção de sedimentos provenientes de segmentos de estradas florestais submetidas às condições de chuva natural e, com esses resultados, validar o modelo WEPP por meio de comparações entre dados observados e dados preditos pelo modelo. A pesquisa foi realizada no projeto de reflorestamento, povoamento de Pinus caribaea Morelet e Pinus oocarpa Schiede, pertencente à Fazenda Monte Alegre, em Agudos – São Paulo. O universo abrangido pela pesquisa foi constituído de 16 segmentos de estrada. Foram estudadas duas declividades (1 e 7%) e dois comprimentos (20 e 40 m), caracterizando quatro tratamentos: comprimento do segmento de 20 m e 1% de declividade, comprimento de 40 m e 1% de declividade, comprimento de 20 m e 7% de declividade e comprimento de 40 m e 7% de declividade. De cada tratamento foram feitas quatro repetições. Para determinação da quantidade de material erodido foram instalados tambores coletores, localizados na parte inferior das estradas. Posteriormente, os arquivos de clima, precipitação, solo, inclinação e comprimento do segmento foram introduzidos e adaptados ao modelo de predição de erosão WEPP com o propósito de dar validação a este, visando a confecção de um modelo apropriado às condições florestais brasileiras. Os resultados das análises permitiram concluir o seguinte: a) nos valores observados de volume de enxurrada, o efeito de comprimento do segmento de estrada foi significativo, ao passo que o efeito de declividade não apresentou diferença significativa; b) nos valores observados de peso do solo, o efeito de declividade do segmento foi mais significativo que o efeito de comprimento; c) nos valores de volume de enxurrada e peso do solo preditos pelo modelo WEPP, o efeito de declividade do segmento foi mais significativo que o efeito de comprimento; d) à medida que se aumentou a precipitação, ocorreu aumento quadrático do volume de enxurrada observado em todos os tratamentos; e) à medida que a precipitação aumentou, ocorreu aumento linear do peso do solo observado no comprimento do segmento de 20 m e 1% de declividade; entretanto, nos outros tratamentos, o aumento no peso do solo observado foi quadrático; f) em todos os tratamentos, o peso do solo observado cresceu exponencialmente em função do incremento no volume de enxurrada; g) na validação do modelo WEPP, os valores preditos de volume de enxurrada foram em média 166,58% superiores aos dados observados; h) os valores observados de peso do solo na declividade de 1% apresentaram variação superior de 1125,09% no segmento de estrada com 20 m de comprimento e de 724,41% no segmento com 40 m de comprimento, em relação aos valores preditos pelo modelo WEPP, indicando que, nas menores declividades, o modelo se comportou de forma não-satisfatória, subestimando as perdas; i) os valores de peso do solo preditos pelo modelo WEPP na declividade de 7% apresentaram variação superior de 6,73% no segmento de estrada com 20 m de comprimento e de 120,25% no segmento com 40 m de comprimento, em relação aos valores observados; e j) o modelo brasileiro de predição de erosão pela água (WEPP – Brasil) não se encontra totalmente calibrado para nossas condições. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The general objective of this work was to determine the total volume of the water runoff and the production of sediments from segments of forest roads under normal rainfall conditions, and, with the results, to test the WEPP model through comparisons between data observed and data predicted by the model. The research was carried out in a reforestation project with Pinus caribaea Morelet and Pinus oocarpa Schiede plantations, of the Fazenda Monte Alegre, in Agudos – São Paulo State, Brazil. The area covered by the research was of 16 road segments. Two slopes (1 and 7%) and two lengths (20 and 40 m) were studied, totalling four treatments: length of the segment of 20 m and slope of 1%; length of 40 m and slope of 1%; length of 20 m and slope of 7%; and length of 40 m and slope of 7%. Of each treatment, four repetitions were made. For the determination of amount of eroded matter, collector drums were placed in the lowest part of the roads. Later, files of climate, precipitation, soil, slope and segment length were included and adapted to the erosion prediction WEPP model, with the purpose of validating the model, viewing the elaboration of a model suited to the Brazilian forest conditions. The analyses results allowed the following conclusions: a) in the observed volumes of runoff, the effect of road segment length was significant, while the slope effect did not present a significant difference; b) in the observed values of soil weights, the slope effect of the segment was more significant than the length effect; c) in the values of runoff volume and soil weight predicted by the WEPP model, the slope effect of the segment was more significant than the length effect; d) as the precipitation increased, the runoff volume increased in a quadratic way, which was observed in all the treatments; e) as the precipitation increased, a linear increase of soil weight occurred in the segment length of 20 m and slope of 1%. However, in the other treatments, the increase observed in soil weight was quadratic; f) in all the treatments, the observed soil weight increased exponentially in function of the increase in the runoff volume; g) in the validation of the WEPP model, the runoff volumes predicted were, in average, 166.58% greater than the observed data; h) the observed soil weight values in the 1% slope presented a higher variation of 1125.09% in the road segment with length of 20 m, and 724.41% in the segment with 40 m in relation to the values predicted by the WEPP model. This indicates that, in lower slope values, the behaviour of the model was not satisfactory, subestimating losses; i) the soil weight values predicted by the WEPP model in the 7% of slope presented a higher variation of 6.73% in the road segment of 20 m, and 120.25% in the segment of 40m, in relation to the observed values; and j) the Brazilian model for prediction of erosion by water (WEPP-Brasil), is not totally adjusted to these conditions.

Submitted by VERA LÚCIA DA SILVA FARIAS null (verlucbio@yahoo.com.br) on 2017-01-12T20:11:31Z No. of bitstreams: 1 Tese_Vera_Lucia_da_Silva_Farias.pdf: 2109156 bytes, checksum: a352f68e4cb2df0cff49ade4c7573779 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-16T17:36:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 farias_vls_dr_jabo.pdf: 2109156 bytes, checksum: a352f68e4cb2df0cff49ade4c7573779 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T17:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 farias_vls_dr_jabo.pdf: 2109156 bytes, checksum: a352f68e4cb2df0cff49ade4c7573779 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Com a crescente preocupação com as perdas de fósforo na água de enxurrada e sedimentos erodidos enriquecidos com P, que podem aumentar o risco de eutrofização dos corpos d´água superficiais, o interesse no uso de modelos que avaliam os impactos do uso do solo, tornou-se importante. O modelo WEPP, tem uma ampla gama de aplicabilidade, uma vez que pode ser usado para simular processos de erosão, escoamento e transporte de elementos orgânicos e químicos. Entretanto, no Brasil, não há casos em que um algoritmo tenha sido associado ao WEPP para modelar o transporte de P. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de modelos para estimar as perdas de fósforo disponível, no sedimento erodido predito pelo WEPP, em uma pequena bacia hidrográfica. O presente trabalho foi realizado em área localizada no município de Tabapuã, noroeste do Estado de São Paulo. Os dados para alimentar o banco de dados do WEPP basearam-se nos componentes: climático, hidrológico e desenvolvimento vegetal. Os sedimentos erodidos foram classificados em: frações primárias, areia, silte, agregados pequenos e grandes. Com tais frações foi calculada a taxa de enriquecimento por fósforo com o WEPP (WER). Outros dois algoritmos foram utilizados para estimar o fósforo transportado com o sedimento erodido: ln(ER) = 2,682 – 0,278 ln(Sed) e) ln(ER) = 2 - 0,2 ln(Sed). Para a validação das estimativas de P nos sedimentos, utilizaram-se os critérios: o coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS), o erro quadrático médio (RMSE), o coeficiente de massa residual (CRM) e o índice de concordância (d). Os modelos testados para estimar as taxas de enriquecimento do sedimento erodido e enxurrada por P são eficientes, quando em uso com as predições do Water Erosion Prediction Project (WEPP). As taxas de enriquecimento obtidas com o WEPP (WER), equação ln(ER) = 2,682 – 0,278 ln(Sed) e ln(ER) = 2 - 0,2 ln(Sed), respectivamente, apresentaram coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) próximo de 1. As perdas de P com o sedimento e enxurrada apresentaram moderado grau de dependência especial (GDE), enquanto que a erosão estimada pelo WEPP apresentou alto GDE. Perdas de fósforo solúvel com a enxurrada acima de 0,02 mg L-1, valor crítico para eutrofização, podem ser obtidas em 81% da área da bacia com uma probabilidade superior a 75%. / With the growing concern over phosphorus losses with the runoff water and eroded sediment enriched with P that can increase the risk of eutrophication of surface water bodies, interest in the use of models that assess the impacts of land use, has if important. The WEPP model has a wide range of applicability, since it can be used to simulate erosion, drainage and transport and organic chemicals. However, in Brazil, there aren’t cases in which an algorithm has been associated with the WEPP to model the transport P. Thus, the objective with this study was to evaluate the performance of mode loss of phosphorus with eroded sediment in agricultural environment to estimate phosphorus losses available in the sediment eroded predicted the WEPP in a small catchment. This work was carried out in an area located in the municipality of Tabapuã, northwest of São Paulo. The sediment losses were estimated with the WEPP model. Two approaches (P-empirical) estimated ER according to an empirical relationship, and the other approach used WER calculated by WEPP (P-WEPP). Models to estimate enrichment rates of the sediment (Sed) and runoff with the Water Erosion Prediction Project (WEPP), WER - WEPP, an equation ln(ER) = 2.682 - 0.278 ln(Sed) and ln(ER) = 2 - 0.2 ln (Sed) present coefficient of Nash-Sutcliffe (NS) next 1.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T15:18:46Z No. of bitstreams: 1 Waldemir Pereira de Souza.pdf: 2049790 bytes, checksum: cfb86b171794e47f98d211aa32854b10 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T15:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Waldemir Pereira de Souza.pdf: 2049790 bytes, checksum: cfb86b171794e47f98d211aa32854b10 (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / Soil erosion is an irreversible phenomenon that causes soil degradation and deterioration of water quality, therefore, models such as water erosion prediction project (WEPP) physical base can be increasingly used to assess erosion rill in semiarid environment. The objective was to quantify the rill erosion with relationships the WEPP and evaluate the hydraulic conditions of runoff under conditions of rill preformed. The experiment was conducted in the exu watershed in Serra Talhada, semiarid region of Pernambuco where was prepared 16 rill preformed who underwent different flow levels: 5.87 L min-1, 12.10 L min-1, 20.33 L min-1 and 27.57 L min-1 in Entisol fluvent. With the performance of the concentration of runoff in rill experimental produced flow regimes slow turbulent in the largest flows applied characterizing the characterizing the occurrence of erosion in rill. The erodibility values in rill (Kr)was 0.0011 kgN-1s-1 and critical shear corresponds to 1.91 Pa. The values of soil losses to erosion rill were considered high for Entisol fluvent behaving smaller particle size composition with a higher percentage of sand. / A erosão do solo é um fenômeno irreversível que causa a degradação do solo e a deterioração da qualidade da água, dessa forma, modelos como o Projeto de Predição de Erosão Hídrica (WEPP) de base física podem ser cada vez mais utilizados na avaliação da erosão do solo em sulcos em ambiente semiárido. Objetivou-se quantificar a erosão em sulcos com as relações de erosão do WEPP e avaliar as condições hidráulicas do escoamento superficial sob condições de sulcos pré-formados. O experimento foi realizado na Bacia do Riacho Exu, no município de Serra Talhada, região semiárida de Pernambuco onde foram preparadas parcelas experimentais que consistiram em 16 sulcos pré-formados que foram submetidos a aplicação de diferentes níveis de vazão: 5,87 Lmin-1, 12,10 Lmin-1, 20,33 Lmin-1 e 27,57 Lmin-1 em Neossolo Flúvico. Com a atuação da concentração do escoamento superficial nos sulcos experimentais produziram regimes de escoamento na faixa de turbulento lento nos maiores fluxos aplicados caracterizando a ocorrência da erosão em sulcos. Os valores de erodibilidade em sulcos (Kr) foi de 0,0011 KgN-1s-1 e a tensão crítica de cisalhamento corresponde a 1,91 Pa. Os valores das perdas de solo para a erosão em sulcos foram consideradas altas para um Neossolo Flúvico comportando menor composição granulométrica com maior percentagem de areia.