Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-22T13:43:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação_JoaoLeite_Wellington.pdf: 6416980 bytes, checksum: 7b4be4dc0aad9deeeaedc0d13cc1c349 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T13:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação_JoaoLeite_Wellington.pdf: 6416980 bytes, checksum: 7b4be4dc0aad9deeeaedc0d13cc1c349 (MD5) Previous issue date: 2013-07-09 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The land use and cover analysis is one fundamental phase for performing the strategic planning on conservation and management of a watershed. This study aims to analyze the landscape of João Leite stream watershed, located in the Goiás state, on northwest of the Goiânia city, by using geoprocessing tools, as Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing, in order to provide input to generate a environmental diagnosis. In an analysis performed using multitemporal satellite images TM/Landsat-5 between the years 1985 to 2011 showed that in watershed of João Leite stream occurred a decrease in the area of remnant native vegetation in 7,4%. Among municipalities that compose the watershed, Anápolis had the most suppression of these areas (11.1%). The results of this analysis can be used by sectors dealing with environmental management because the vegetation degradation has direct influences the environmental quality of the watershed landscape. This study also permitted an evaluation of different scenarios in estimating sediments production in the reservoir supply and João Leite stream watershed using the hydrosedimentological SWAT model, which showed that among the proposed scenarios, when occur the preservation and recovering the native vegetation, also occur a lower value in sediment production in the watershed. Concerning the estimation of sediment production was also used PRISM/ALOS and TM/Landsat-5 satellite images with spatial resolutions respectively of 2,5 and 30 meters, the result of this estimate considering the two simulations showed that it occurred proportionally in the watershed, and the highest values were found almost in the same sub-basins, which demonstrated that the variation between the results was minimal. / A análise do uso e cobertura do solo é uma das etapas fundamentais para realização do planejamento estratégico de conservação e manejo de uma bacia hidrográfica. Este trabalho tem por objetivo analisar a paisagem da Bacia Hidrográfica do Ribeirão João Leite localizada no estado de Goiás a noroeste da cidade de Goiânia, utilizando ferramentas de geoprocessamento como Sistema de Informação Geográfica (SIG) e Sensoriamento Remoto com intuito de fornecer subsídios para gerar um diagnóstico ambiental da mesma. Em uma análise multitemporal realizada com imagens do satélite TM/Landsat-5 entre os anos de 1985 e 2011 demonstrou que na Bacia Hidrográfica do Ribeirão João Leite houve um decréscimo na área de remanescentes de vegetação nativa de 7,4% e que dentre os municípios que compõe a bacia, Anápolis foi o que mais apresentou supressão dessas áreas (11,1%). O resultado dessa análise merece atenção das instituições que tratam da gestão ambiental já que a degradação dessa vegetação influencia diretamente na qualidade ambiental da paisagem da bacia. Esse estudo possibilitou ainda a avaliação de diferentes cenários na estimativa de produção de sedimentos na bacia e no reservatório de abastecimento do Ribeirão João Leite utilizando o modelo hidrossedimentológico SWAT, o qual demonstrou que dentre os cenários propostos o cenário contendo a vegetação nativa como uso e cobertura do solo predominante apresentou um menor valor na estimativa da produção de sedimentos na bacia. Ainda sobre a estimativa da produção de sedimentos foram utilizadas imagens dos satélites PRISM/ALOS e TM/Landsat-5 com resoluções espaciais respectivamente de 2,5 e 30 metros, o resultado dessa estimativa entre as duas simulações demonstrou que a mesma ocorreu de forma distribuída na bacia, sendo que os maiores valores se encontraram praticamente nas mesmas sub-bacias, o que demonstrou que a variação entre os resultados foi mínima.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:27:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelosEmpiricosEstimativa.pdf: 3005469 bytes, checksum: a32c8d58f60d6ddbffceca247b684419 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-17T16:44:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelosEmpiricosEstimativa.pdf: 3005469 bytes, checksum: a32c8d58f60d6ddbffceca247b684419 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T16:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelosEmpiricosEstimativa.pdf: 3005469 bytes, checksum: a32c8d58f60d6ddbffceca247b684419 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os processos erosivos que ocorrem em uma bacia hidrográfica têm sido objetos de preocupações associadas ao planejamento e gestão do uso do solo e dos recursos hídricos. Nesse caso, modelos empíricos de simulação hidrossedimentológica são ferramentas importantes, e de baixo custo, na avaliação da erosão do solo em decorrência do uso e manejo da terra. Assim, o trabalho objetivou analisar o potencial de produção de sedimentos via três modelos empíricos aplicados a uma pequena bacia hidrográfica da Amazônia, a bacia do igarapé da Prata localizada no Município de Capitão Poço-PA. Os modelos analisados e utilizados foram a USLE (Universal Soil Loss Equation); o modelo de Poesen; e o modelo de Langbein-Schumm. Os resultados apontam que a USLE teve produção média de sedimentos igual a 146,20 (t/Km²); o modelo de Langbein-Schumm, produção média igual a 114,25 (t/Km²); e o modelo de Poesen, produção média igual a 7,57 (t/Km²). Os resultados encontrados pelos dois modelos primeiramente mencionados são da mesma ordem de grandeza, indicando que o modelo de Langbein-Schumm, para o caso analisado, é comparável ao clássico modelo USLE. Esses resultados foram comparados a dados observados (2012-2013) de sedimentos em suspensão e o modelo de Langbein-Schumm foi o que mais se aproximou das observações. / The erosive processes that occur in a watershed have been objects of concerns associated with the planning and management of land use and water resources. In this case, the empirical models of hydrosedimentological simulation are important tools, and with low cost, in the assessment of soil erosion due to the use and management of land. Thus, the study aimed to analyze the sediments yield via three empirical models applied to a small catchment of the Amazon, the catchment of Igarapé da Prata located in the municipality of Capitão Poço-PA. The analyzed and used models were the USLE (Universal Soil Loss Equation); the Poesen model; and the Langbein-Schumm model. The results showed that the USLE model had an average sediment yield equal to 146.20 (t / km²); the Langbein-Schumm model an average production equal to 114.25 (t / km²); and the Poesen model an average yield equal to 7.57 (t / km²). The results obtained by the two first-mentioned models are of the same order of magnitude, indicating that the Langbein-Schumm model, for the case analyzed, is comparable to the classical model USLE. These results were compared with observed data of suspended sediments and the Langbein-Schumm model was the one closest to the observations.

The current water resource management in the Brazilian Semi-arid area is scarce in information on methods that seek the optimization of the use of its water, which is fundamentally important having in view the serious panorama experienced in relation to the water availability. Searching to explore and understand the behavior of hydrosedimentology variables in the semi-arid region is increasingly common the study in experimental basins. In this context, this paper presents the instrumentation of an experimental basin in the semi-arid regions of the State of Alagoas, with emphasis on hydrosedimentology monitoring processes. This study was entirety developed from subsidies from hydrosedimentology monitoring processes in the field, having as the general objective to quantify the production of sediments in two different scales of experimental units: plots and microbasin. The selected microbasin has contributing area of 0.183 ha, and an average declivity of 6.5% and being constructed in the outlet a sediment pit for collecting the superficial discharge. In another area, three plots were installed, with 3 m² each, in a land with average declivity of 13%. The monitoring in the plots happened as of simulated rainfall, the simulator being calibrated to produce heavy rain for each of the plots. In relation to soil cover, the microbasin was studied in uncovered soil conditions, while as in the plots was done the plantation of cultivated corn hill under which is quite usual in the region. The production of sediment in the microbasin and in the plots was calculated from samples of the superficially drained material. The data observed made it possible to correlate the production of sediments with variables related to the total and effective rainfall. A growth tendency in the production of sediments due to the increase in superficial draining for both the monitored events in the microbasin as well as the monitoring done in the plots was observed. In the plots, the protection of the soil exerted by the corn cultivation provided a reduction in the production of sediments for all the simulated pluviometric intensities. / A atual gestão dos recursos hídricos no semi-árido brasileiro é carente em informações acerca de métodos que busquem a otimização do uso de suas águas, sendo estas de fundamental importância tendo em vista o grave panorama vivenciado em relação à disponibilidade hídrica. Buscando analisar e compreender o comportamento das variáveis hidrossedimentológicas na região semi-árida, é cada vez mais comum o estudo em bacias experimentais. Neste contexto, o trabalho apresenta a instrumentação de uma bacia experimental no semi-árido alagoano, com ênfase no monitoramento dos processos hidrossedimentológicos. O estudo foi desenvolvido em sua totalidade a partir de subsídios provenientes de monitoramento dos processos hidrossedimentológicos em campo, tendo como objetivo geral quantificar a produção de sedimentos em duas diferentes escalas de unidades experimentais: parcelas e microbacia. A microbacia selecionada possui área contribuinte de 0,183 ha, e declividade média de 6,5%, sendo construída no exutório uma fossa de sedimentos para coleta do deflúvio superficial. Em outra área foram instaladas três parcelas, possuindo 3 m² cada, em um terreno com declividade média de 13%. O monitoramento nas parcelas se deu a partir de chuva simulada, sendo o simulador calibrado para produzir chuvas intensas específicas para cada uma das parcelas. Em relação à cobertura do solo, a microbacia foi estudada em condição de solo descoberto, enquanto que nas parcelas foi realizado o plantio de milho cultivado morro abaixo por ser bastante usual na região. A produção de sedimentos na microbacia e nas parcelas foi calculada a partir de coletas do material escoado superficialmente. Os dados observados possibilitaram correlacionar a produção de sedimentos com variáveis relacionadas com a chuva total e efetiva. Foi observada uma tendência de crescimento da produção de sedimentos em função do aumento do escoamento superficial tanto para os eventos monitorados na microbacia quanto para o monitoramento realizado nas parcelas. Nas parcelas, a proteção do solo exercida pelo cultivo do milho proporcionou uma redução na produção de sedimentos para todas as intensidades pluviométricas simuladas.

PINHEIRO, Everton Alves Rodrigues. Produção de sedimentos em diferentes escalas espaciais: o caso da bacia do rio Jaguaribe-Ce. 2013. 77 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T12:17:02Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_earpinheiro.pdf: 3671358 bytes, checksum: c637b9e3efae99945651824ff562a2dc (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T12:17:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_earpinheiro.pdf: 3671358 bytes, checksum: c637b9e3efae99945651824ff562a2dc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T12:17:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_earpinheiro.pdf: 3671358 bytes, checksum: c637b9e3efae99945651824ff562a2dc (MD5) Previous issue date: 2013 / Erosion, transport and sediment deposition are environmental issues that affect society, mainly due to the decrease in agricultural production, decreased storage capacity of reservoirs, the intensification of desertification processes, the occurrence of floods and reduction of water availability. The current trend of the hydrosedimentological studies is addressing large scale in order to generate results with implications to planning of basins. Therefore, the monitoring and hydrosedimentological analysis of the sub-basins are of great importance for the understanding of local processes, in addition, these studies when consistently, become part of the database of investigations that cover large systems, in some situations, the global scale. The objective of this research is to study the specific sediment yield in the Jaguaribe River Basin (JRB), with the proposal to examine the relationship between this variable and the drainage area in order to identify if the data have an allometry trend with the spatial scale. The specific sediment yield data were obtained from primary and secondary sources, covering different measurement methods and a wide range of areas (6.8 x 10-5 km² to 4.8 x 104 km²). The primary data were originated from an automated hydrosedimentological section, monitoring of hillslope by erosion pins and reservoirs bathymetric surveys. Secondary data were originated from previous investigations conducted in several sub-basins of the Jaguaribe River, also contemplating different measurement methods and scales. The results of this research show that: (i) the calibration of the turbidimeter by sediment re-suspension method was shown to be as a reasonable alternative to semiarid conditions. Improvement at timescale of the sedimentological measures by turbidity allowed a more representative analysis of the suspended sediment concentration dynamics at studied control section; (ii) average specific sediment yield of the JRB was 347 t km-2 yr-1, the least was 1.1 t km-2 year-1 and the maximum was 1,340 t km-2 year-1; (iii) the attributes erosivity, geology and vegetation cover, when analyzed separately, didn’t induce any clear relationship between specific sediment yield and drainage area. However, the watersheds with vegetation cover over 80% had an average sediment yield of 139 t km-2 year-1, while those with vegetation cover less than 40% achieved an average of 545 t km-2 year-1, showing the importance of vegetation in reducing soil detachment and sediment transport; (iv) the present study indicated that the relationship between sediment yield and drainage area of the Jaguaribe River, with positive allometry to areas up to 400 km², did not follow the regular pattern established by the data of many rivers in the world. Saved better judgment, the positive allometry found in this study is novel to with not-glacial behavior regions; (v) the positive allometry found in this research may be interpreted that the Depressão Sertaneja, the main geomorphological unit in the JRB, is still in adjustment phase, where the erosion processes responsible for the leveling of the surface are contributing to increase sediment yield up to certain scale. Above the area (400 km²) at which specific sediment yield begins decreased, the process of sediment deposition becomes dominant upon production and transport processes. / A erosão, o transporte e a deposição de sedimentos são questões ambientais que afetam a sociedade, principalmente devido ao decréscimo da produtividade agrícola, à diminuição da capacidade de armazenamento dos reservatórios, à intensificação dos processos de desertificação, à ocorrência de inundações e à redução da disponibilidade hídrica. A tendência atual dos estudos hidrosedimentológicos é abordar grandes escalas, a fim de gerar resultados com implicações para o planejamento das bacias hidrográficas. Porém, o monitoramento e a análise hidrosedimentológica de sub-bacias são de grande importância para o entendimento dos processos locais. Além disso, esses estudos, quando consistentes, se tornam parte do banco de dados das investigações que englobam os grandes sistemas, em algumas situações, a escala global. Objetiva-se com esta pesquisa estudar a produção específica de sedimentos na Bacia do Rio Jaguaribe (BRJ), com a proposta de analisar as relações entre esta variável e a área de drenagem, a fim de identificar se os dados possuem alometria com a escala espacial. Os dados de produção de sedimentos foram obtidos de fontes primárias e secundárias, contemplando diferentes métodos de medição e larga faixa de áreas (6,8 x 10-5 km² a 4,8 x 104 km²). Os dados primários advieram do monitoramento de uma seção hidrosedimentológica automatizada, monitoramento de uma encosta por pinos de erosão e batimetrias de reservatórios. Os dados secundários foram originados de investigações anteriores conduzidas em diversas escalas de sub-bacias do Rio Jaguaribe, também contemplando diferentes métodos de medição. Os resultados encontrados por esta pesquisa mostram que: (i) a calibração do turbidímetro por meio da resuspensão de sedimentos se mostrou uma alternativa plausível para as condições semiáridas. A melhoria da escala temporal no monitoramento sedimentológico através das medidas de turbidez permitiu uma análise mais representativa da dinâmica da concentração de sedimentos suspensos da seção estudada; (ii) a produção de sedimentos média da BRJ foi de 347 t km-2 ano-1, mínimo de 1,1 t km-2 ano-1 e máximo de 1.340 t km-2 ano-1; (iii) os atributos erosividade, geologia e cobertura vegetal, quando analisados separadamente, não induziram a nenhuma relação clara entre a produção específica de sedimentos e a área de drenagem. Porém, as bacias com cobertura vegetal acima de 80% tiveram uma média de produção de sedimentos de 139 t km-2 ano-1, enquanto aquelas com cobertura inferior a 40% obtiveram média de 545 t km-2 ano-1, evidenciando a importância da vegetação na redução da desagregação do solo e transporte de sedimentos; (iv) o presente estudo indicou que a relação entre produção de sedimentos e área de drenagem do Rio Jaguaribe, com alometria positiva para áreas de até 400 km², não seguiu o padrão regular estabelecido pelos dados de muitos rios do mundo. Salvo melhor juízo, a alometria positiva encontrada por este trabalho é inédita para regiões não glaciais; (v) a alometria positiva encontrada por esta pesquisa pode ser um indicativo de que a Depressão Sertaneja, unidade geomorfológica principal da BRJ, ainda está em fase de ajustamento, ou seja, os processos de erosão responsáveis pelo aplainamento da superfície estariam contribuindo para o aumento da produção de sedimento até uma determinada faixa de escala. A partir da área (400 km²) na qual se inicia o decaimento da produção de sedimento, os processos de deposição dos sedimentos passam a ser dominantes sobre os processos de produção e transporte.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to analyze the hydrological behavior of a watershed with intense agricultural activity based on rainfall, water discharge and suspended sediment concentration data. The study provides an analysis based on monitoring and modeling techniques with special emphasis to the water infiltration estimate at catchment scale, the runoff modeling and processes of suspended sediment transfer from hillslopes to fluvial channel. The experimental catchment is located in the central-north part of Rio Grande do Sul State, Brazil, with a drainage area of 1.19 km2, which is characterized by shallow soils, steep hillslopes, tobacco cultivation and high sediment yield. Besides the daily and monthly data, the study focuses on 77 rainfall-runoff-sediment events from September 2009 to August 2011. For this data series were used three different models, they being the infiltration model based on hietogramas and hydrographs analysis, curve number model and LISEM model, both with analysis on the estimate infiltration and the runoff. The obtained result for this watershed indicated that: a) the empirical and simple model for infiltration and surface runoff estimation had a fine adjustment with the observed data from the hietograms and hydrograms, b) LISEM model calibration was able to describe the spatial and temporal infiltration variability and surface runoff in a watershed scale. These results contribute for a better understanding of hidrosedimentological processes in a watershed scale, indicating that the use of erosion and sediment yield mathematical modeling tools is efficient for practical indications of soil use and management for reducing environmental and economical problems resulted from runoff and erosion. / O objetivo do trabalho foi analisar o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica com intensa atividade agrícola a partir do monitoramento da precipitação, da vazão e da concentração de sedimentos em suspensão. O estudo apresenta uma análise baseada em técnicas de monitoramento e de modelagem matemática com especial atenção à estimativa da infiltração de água no solo em escala de bacia, na modelagem do escoamento superficial, e nos processos de transferência de sedimentos da bacia vertente para o canal fluvial. A bacia experimental está localizada no município de Arvorezinha, região centro-norte do estado do RS. A bacia possui uma área de drenagem de 1,19 km2, com predomínio de solos rasos, encostas declivosas, intensa atividade agrícola, e elevada produção de sedimentos. Foram monitorados 77 eventos de chuva-vazão-sedimentos ocorridos entre setembro de 2009 e agosto de 2011. Para este conjunto, foram aplicados três diferentes modelos, sendo eles o modelo de infiltração baseado na análise de hietogramas e hidrogramas, modelo curva-número e o modelo LISEM, ambos com análise da estimativa da infiltração e do escoamento superficial. Os resultados obtidos para esta bacia indicaram que: a) um modelo empírico e simples de estimativa da infiltração e escoamento superficial obteve um bom ajuste com os dados observados a partir do conjunto de hietogramas e hidrogramas, b) a calibração do modelo LISEM foi capaz de descrever a variabilidade espacial e temporal da infiltração e do escoamento superficial na escala de bacia. Estes resultados contribuem para a melhor compreensão dos processos hidrossedimentológicos em escala de bacia hidrográfica, indicando que o uso de ferramentas de modelagem matemática da erosão e da produção de sedimentos é eficiente para a indicação de práticas de uso e manejo do solo para a redução dos problemas econômicos e ambientais ocasionados pelas enxurradas e pela erosão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Areas susceptibility to water erosion and strong pressure of soil use, as in Southern Brazil, where there is cultivation of tobacco, are prone to degradation of the natural resources. The objective of this dissertation was to evaluate the unsustainability of the natural resources in a watershed under tobacco production, characterized by steep slopes, with intense agricultural exploration and to evaluate the processes related to soil erosion. The watershed is located in the district of Nova Boêmia, Agudo, RS. The watershed has an area of 332 ha, with is subdivided, in right left subbasin, by two streams, forming the main drainage of the Arroio Lino Friedlich, flowing to the Jacuí River. The evaluations were: 1. The evolution of soil use and management, and soil erosion from 2003 to 2005; 2. Physical and environmental factors affecting soil, namely rain erosivity, LS (slope length and steepness) of the Universal Soil Loss Equation, and watershed concentration time; 3. For the quantification of the sediment yield, samples of the suspended sediment were colleted during rain events in the year of 2005, in two control sections, using flow meters that quantified the water flow rate for subsequent determination of the flow and sediment concentration, through from specific rating curves; 4. The annual sediment yield estimation was made through sediment rating curves, using lineal and polynomial models. Precipitation data were obtained automatically from a meteorological station located in the center of the watershed and were used for the determination of rainfall erosivity. Several maps were generated, including classes of factor LS index of the USLE. The results showed that the agricultural areas are increasing and natural vegetation is decreasing. Under this rate, there would be no natural vegetation in 100 years. The concentration time of the watershed is of 12 minutes, meaning that in a short time the whole watershed contributes for the runoff, in accordance with the sudden increase of the water height in the creek. The hydro-sedimentologic components varied mainly with soil moisture, topographical characteristics and rainfall intensity and amount. Erosive rainfall occurred mainly in the second semester of the year, when the soil was also plowed. The right side drainage of the watershed contributed with 80% of the sediment yield and presented higher values of LS factor, more intense soil, presence of highways and gullies and smaller riparian zone. The polynomial model for the sediment rating curves had the best adjustment and was effective in estimating the annual sediment yield. Estimated soil erosion rates from cropland was 0.28 cm ha-1 year and from unpaved roads was 0.12 cm ha-1 year, which are greater than both soil formation and soil loss tolerance rates. These data indicate the unsustainable use of the soils for tobacco growth under current management practices. / Áreas vulneráveis em termos de suscetibilidade à erosão e a forte pressão de uso do solo, como na região Sul do Brasil onde há cultivo de fumo, propiciam a degradação do ambiente. O objetivo foi avaliar a (in)sustentabilidade de agroecossistemas intensamente explorados com a cultura do fumo numa pequena bacia hidrográfica rural de cabeceira com terras declivosas, solos rasos, com ênfase na erosão do solo. A bacia está localizada no distrito de Nova Boêmia, Agudo- RS. A área de captação da bacia corresponde a 332 ha e essa é subdividida, para este estudo, em lados direito (braço direito) e esquerdo (braço esquerdo), em função da rede de drenagem que possui dois córregos, que ao final da secção se juntam em apenas um, formando o braço principal do Arroio Lino Friedlich, afluente do Rio Jacuí. As avaliações foram: 1) quantificação das variáveis de uso e manejo do solo influenciadores da erosão do solo, nos anos de 2003 a 2005; 2) variáveis físico-ambientais influenciadores da erosão do solo, sendo elas a erosividade das chuvas, o fator LS (comprimento do declive L e grau do declive S) da Equação Universal de Perda de Solo, e o tempo de concentração da bacia; 3) medida da produção de sedimentos em suspensão e construção de hietogramas, hidrogramas e sedimentogramas de eventos chuvosos ocorridos no ano de 2005, em seções de controle localizadas no exutório da bacia nos braços esquerdo e principal, nos quais estavam presentes linígrafos que registraram, de forma automática, dados de altura de lâmina de água para posterior determinação da vazão e concentração de sedimentos, a partir de curvas-chave específicas; 4) estimativa da produção de sedimentos anual, a partir da construção de uma curva-chave, sendo avaliados dois modelos, o linear e o polinomial. Dados de precipitação foram obtidos automaticamente numa estação meteorológica situada no centro da bacia e serviram para a determinação do índice de erosividade da chuva. Diversos mapas foram confecionados, sendo um deles o mapa com as classes de fator de LS. Os resultados mostraram que as áreas de lavouras vêm aumentando no decorrer dos anos e, conseqüentemente, as de vegetação natural estão diminuindo. Em se continuando esse processo, em cem anos não mais haverá vegetação natural. O tempo de concentração da bacia é de 12 minutos, significando que num curto espaço de tempo toda a bacia passa a contribuir para o escoamento e confirmando o aumento súbito da altura de lâmina de água no riacho. As componentes hidrossedimentológicas variaram principalmente com a umidade do solo, características topográficas e da precipitação, intensidade e quantidade. Chuvas mais erosivas se situam no segundo semestre do ano, onde o solo estava revolvido pela ação das práticas de cultivo. O lado direito da bacia contribuiu com 80% da produção de sedimentos e apresentou valores mais elevados das classes do fator LS, maior uso antrópico do solo, presença de estradas e ravinas e menor zona ripária. O modelo polinomial para a obtenção da curva-chave de sedimentos teve o melhor ajuste e foi eficaz na estimativa da produção anual de sedimentos. A quantidade de solo erodida e estimada das áreas de lavouras foi de 0,28 cm ha-1 ano, enquanto que das áreas de estradas foi de 0,12 cm ha-1 ano. As perdas por erosão hídrica desses solos da bacia estão muito acima dos valores de suas taxas de formação e também das perdas de solo toleráveis. Isso indica a insustentabilidade perante o atual uso agrícola com a cultura do fumo.

The effect of eucalyptus forests in hidrossedimentologic processes has been little explored by the scientific community, which results in a database containing information related to these incipient effects, especially at the watershed scale. The monitoring and the mathematical modeling are recognized as effective tools of science to supply the lack of information, particularly in natural resource management, in the representation and prediction of these processes. In this sense, the aim of this study was to describe the monitoring data to assess effects of eucalyptus cultivation in the hidrossedimentological processes, to calibrate the input parameters and to verify the potential application of the Limburg Soil Erosion Model (LISEM) in the representation of watershed hydrological processes embedded with forest cover. The study was conducted in two forest watersheds located in Eldorado do Sul - RS, and the watershed has an area of 94.46 ha and drainage sub-watershed, which is embedded in the amount and terms of the watershed, has a drainage area of 38.86 ha. The hidrossedimentometrical monitoring began in February 2011 and was conducted within the limits of the watershed in two automatic sections, composed of linigraph, turbidimeters and pluviographs. This work has included monitoring over a period of six months from 02/16/2011 to 08/15/2011. The sediment yield was determined by multiplying the data of sediment concentration and flow. The model LISEM was calibrated from six different rain events. The model input parameters were obtained through surveys conducted in the watershed and literature data. To evaluate the model ability in representing the hydrological processes hydrographs measured in the watershed exutory were used. The monitoring results demonstrated that periods with higher rainfall volume presented a significant increase in peak flows in relation to the driest intervals, as well as an increase in the suspended sediments concentration in the watershed and in the sub-watershed. The events with greater rainfall intensity demonstrated that the smallest drainage area of the subwatershed generated faster answers in flow and sediment concentration. For the watershed, in most events occurred flood wave attenuation with least steeply sloping and lowest hydrograph peaks than the sub-watershed. Specifically, the sediment yield was 38.41 and 33.65 t km-2, during the six months of monitoring for the watershed and for the subwatershed, respectively. The magnitude of sediment yield was 0.77 t ha-1 yr-1 for the watershed and 0.67 t ha-1 yr-1 for the sub-watershed. The LISEM model was able to reproduce adequately the peak flow and direct runoff for the six events used for calibration. On the other hand, the peak time and shape of the hydrograph did not have adequate fit. / O efeito das florestas de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos tem sido pouco explorado pela comunidade científica, o que resulta em banco de dados contendo informações incipientes relacionadas a esses efeitos, principalmente na escala de bacias. O monitoramento e a modelagem matemática são reconhecidos como eficientes ferramentas científicas para suprir a carência de informações, principalmente na gestão dos recursos naturais, na representação e na predição desses processos. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, descrever os dados do monitoramento, avaliar os efeitos dos cultivos de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos, calibrar os parâmetros de entrada e verificar o potencial de aplicação do modelo Limburg Soil Erosion Model (LISEM) na representação dos processos hidrológicos de bacias hidrográficas embutidas, com cobertura florestal. O estudo foi desenvolvido em duas bacias hidrográficas florestais situadas em Eldorado do Sul RS, sendo que a bacia possui área de drenagem de 94,46 ha e a sub-bacia, que se encontra à montante e embutida em relação à bacia, possui área de drenagem de 38,86 ha. O monitoramento hidrossedimentométrico teve início em fevereiro de 2011 e foi realizado no exutório das bacias, em duas seções automáticas, compostas de linígrafos, turbidímetros e pluviógrafos. O presente trabalho contemplou o monitoramento durante um período de seis meses, de 16/02/2011 a 15/08/2011. Os resultados do monitoramento demonstram que os períodos com maior volume de precipitação apresentaram aumento significativo nos picos de vazão em relação aos intervalos mais secos, assim como aumento na concentração de sedimentos em suspensão, para a bacia e para a subbacia. Os eventos com maior intensidade máxima de precipitação demonstraram que a pequena área de drenagem e o relevo mais acentuado da sub-bacia geraram respostas rápidas na vazão e concentração de sedimentos. Para a bacia hidrográfica, na maioria dos eventos, ocorreu amortização da onda de cheia com hidrogramas menos íngremes e ocorrência após o pico de vazão da sub-bacia. A produção de sedimentos foi de 38,41 e 33,65 Mg km-2, durante os seis meses de monitoramento para a bacia e para a sub-bacia, respectivamente. O modelo LISEM foi calibrado a partir de seis eventos de chuva. Os parâmetros de entrada utilizados para o modelo foram obtidos por meio de levantamentos realizados na bacia e de dados da literatura. Para avaliar a capacidade do modelo em representar os processos hidrológicos, foram utilizados hidrogramas medidos no exutório da bacia. A análise estatística aplicada foi o teste BIAS (Erro (%)) para os parâmetros vazão de pico, escoamento superficial direto e tempo de pico. Para avaliar a eficiência do modelo em reproduzir adequadamente o formato dos hidrogramas, foi utilizado o Coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (COE) para os seis eventos utilizados na calibração. O modelo LISEM foi capaz de reproduzir adequadamente a vazão de pico e o escoamento superficial direto para os seis eventos utilizados na calibração, indicado pelos baixos erros percentuais. Por outro lado, o tempo de pico e a forma do hidrograma não apresentaram ajuste adequado, indicado pelos elevados erros e valores negativos para o erro e para o COE, respectivamente.

The evidence of the formation of surface flow and associated processes such as erosion, transfer of solutes, organic matter and nutrients, are the consequences of soil management not contributing to the maintenance of soil functions, especially those associated to the regulation of hydrological flows. This situation leads to soil degradation, degradation of water resources and waste inputs. Considering the principles of conservation agriculture, numerous practices of soil, plant and field management are likely to be used in order to solve problems. Given this, the objective of this work was to evaluate the influence of the addition phytomass and scarification in the control of surface flow and soil losses in grain production areas using direct planting at slope scale during significant rain events. The monitoring was conducted in six rectilinear macro plots, with dimensions of 70x80m and average steepness of 9%, in a Red Latosol. The study was carried out between 2014 and 2016 in the city of Júlio de Castilho, RS, and observed the responses in surface flow and suspended sediment concentration during significant rain events. There were different systems of soil management (three with scarification and three without) and coverage depending on crop rotation (two with low addition and 4 with medium addition of phytomass) in each of the macro plots. Agricultural practices in the plots followed technical recommendations for grain production (soy/wheat/oats) in southern Brazil. During 12 months, nine significant rain events were monitored. The monitoring data were evaluated to characterize the magnitude of hydrological and erosive responses between treatments over the course of time. Not surprisingly, results show that both practices reduce surface flow and soil losses. However, the addition of biomass presented higher efficiency than scarification. Results also show that for extreme precipitation events the two practices are unable to control all of the surface flow. Moreover, the monitoring of events over time revealed the behavior of the flow and sediment concentration, thus making it possible to understand the mechanism hydrologic response of the different rain events to different handling conditions throughout the year and between events. Keywords: Soil Conservation. No Til / As evidências de formação de escoamento superficial e dos processos associados como a erosão, a transferência de solutos, de matéria orgânica e de nutrientes, são reflexos de que o manejo do solo não tem contribuído para a manutenção das funções do solo, especialmente daquelas associadas à regulação dos fluxos hidrológicos. Essa situação conduz à degradação dos solos, à degradação dos recursos hídricos e ao desperdício de insumos. Considerando os preceitos da agricultura conservacionista, inúmeras práticas de manejo de solo, de planta e de gleba são passíveis de serem utilizadas para solucionar os problemas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da quantidade de adição de fitomassa e da escarificação no controle do escoamento superficial e das perdas de solo em áreas de produção de grão sob plantio direto na escala de encosta durante eventos significativos de chuva. O monitoramento foi conduzido em seis macroparcelas retilíneas, com dimensões de 70x80m e declividade média de 9%, em um Latossolo Vermelho. O estudo foi realizado em Júlio de Castilhos/RS, entre 2014 e 2016 observando as respostas no escoamento superficial e concentração de sedimentos em suspensão durante eventos significativos de chuva. Em cada uma das macroparcelas, diferentes manejos de solo (três sem e três com escarificação) e de cobertura em função da rotação de culturas (duas de baixa e quatro de média adição de fitomassa). As práticas agrícolas na condução das parcelas seguiram as recomendações técnicas para a produção de grãos (soja/trigo/aveia) no sul do Brasil. Foram monitorados nove eventos significativos de chuva durante 12 meses. Os dados do monitoramento foram avaliados para caracterizar a magnitude das respostas hidrológica e erosiva entre os tratamentos ao longo do tempo. Os resultados demonstram que ambas as práticas, reduzem o escoamento superficial e as perdas de solo. Entretanto, a adição de fitomassa demonstrou maior eficiência do que a escarificação. Os resultados também demonstram que para eventos extremos de precipitação as duas práticas não são capazes de controlar todo o escoamento superficial. Além disso, o monitoramento ao longo dos eventos demonstrou o comportamento da vazão e da concentração de sedimentos, possibilitando compreender o mecanismo de resposta hidrológica dos diferentes eventos de chuva para as diferentes condições de manejo ao longo do ano e entre os eventos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The impact of agriculture on water resources has been a focus for problems associated with reservoir siltation, depletion of water quality, reduced infiltration and soil water storage, formation of floods and low water availability during drought periods. In this sense the estimation of gross erosion and sediment yield monitoring reflect the dynamic that occurs in catchments and the processes observed in the rivers. Studies of erosion in grain crop agricultural areas using no-tillage systems are scarce at catchment scale. Thus, this study estimated gross erosion and sediment yield in a large catchment representative of grain crop cultivation and its potential impacts on land degradation and consequent impacts on water resources. The catchment is located on the Riograndense plateau characterized by deep and weathered soils and landscape is gently sloping. Gross erosion estimation was performed with the RUSLE model along with a Geographic Information System where the attributes of soil, climate, landscape, and land use and management were spatialized for the entire drainage area of the catchment (800 km2). The catchment is drained by the Conceição River, which includes towns such as Cruz Alta and Ijuí, among others. The hydrossedimentometric monitoring was carried out for twenty months with automatic instruments, daily sample collection and sampling during rainfall-runoff events. The variables monitored were rainfall, flow, turbidity and suspended sediment concentration. From this data set sediment yield was estimated for the period and a sediment discharge rating curve was established to extrapolate sediment yield for the last decade. The average results of gross erosion for the catchment are in the order of 8 t ha-1 year-1 and average sediment yield was 140 mg km-2 year-1, generating sediment delivery ratio values of 17.5 %. From the temporal and spatial variability of the results, this study seeks to highlight the erosion processes operating at this scale and the implications for management and water and soil conservation programs for similar regions. / O impacto da agricultura nos recursos hídricos tem sido enfoque para problemas associados ao assoreamento de reservatórios, depauperamento da qualidade da água, reduzida infiltração e armazenamento de água no solo, formação de enxurradas e baixa disponibilidade hídrica em períodos de estiagem. Neste sentido a estimativa da erosão bruta e o monitoramento da produção de sedimentos refletem a dinâmica que ocorre nas bacias vertentes e os processos observados nos rios. Estudos de processos erosivos em áreas agrícolas sob produção de grãos em sistema plantio direto são incipientes na escala de bacia hidrográfica. Este estudo estimou a erosão bruta e a produção de sedimentos em uma grande bacia agrícola que representa o processo de produção de grãos e o seu potencial reflexo sobre a degradação dos solos e o impacto nos recursos hídricos. A bacia se localiza no planalto Riograndense caracterizada por solos profundos e intemperizados e relevo suave ondulado. A estimativa da erosão bruta foi realizada com o modelo RUSLE acoplado a um Sistema de Informação Geográfica, onde os atributos de solo, clima, relevo, uso e manejo foram espacializados para toda a área de drenagem da bacia (800 km2). A bacia em questão é drenada pelo rio Conceição que engloba os municípios de Cruz Alta e Boa Vista do Cadeado, dentre outros. O monitoramento hidrossedimentométrico foi realizado durante vinte meses com instrumentos automáticos, coletas de amostras diárias e amostras durante eventos de chuva-vazão. As variáveis monitoradas foram precipitação, vazão, turbidez e concentração de sedimentos em suspensão. A partir desse conjunto de dados foi estimada a produção de sedimentos no período, bem como estabelecida uma curva-chave de sedimentos utilizada para a extrapolação da PS para a última década. Os resultados médios da erosão bruta da bacia estão na ordem de 8 t ha-1 ano-1 e a produção de sedimentos média foi de 140 t km-2 ano-1, gerando valores de razão de entrega de sedimentos de 17,5%. A partir da variabilidade temporal e espacial dos resultados, o trabalho procura salientar os processos erosivos operantes nessa escala e as implicações para os programas de manejo e conservação de água e solo para regiões semelhantes.

O significativo investimento em desenvolvimento tecnológico associado aos fatores ambientais, como disponibilidade de recursos naturais, clima e solo elevaram o Brasil ao patamar de maior produtor mundial de cana-de-açúcar, matéria-prima do açúcar e do etanol. Atualmente, o país exporta açúcar para mais de 100 países. Em relação ao etanol, esse vem se destacando no cenário mundial devido à viabilidade econômica e à necessidade de se utilizar energia renovável, em substituição aos combustíveis fósseis, com o intuito de mitigar o efeito estufa. Sendo assim, as perspectivas mundiais para a produção e, principalmente, consumo do etanol são favoráveis. Para o Brasil, devido à alta demanda mundial por açúcar e biocombustíveis, o zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar, que apresenta uma seleção de terras potenciais para a expansão do seu cultivo visando uma produção sustentável, é uma necessidade imperiosa. Entretanto, os processos de mudança de uso e cobertura do solo são complexos e podem causar impactos, tais como: desertificação, perda da biodiversidade, poluição de ar, degradação dos componentes ambientais água e solo. Esse trabalho acadêmico visou estimar o escorrimento superficial e a produção de sedimentos em área consolidada e em área que encontra-se em expansão do cultivo da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e etanol. Para isso, com base no Zoneamento Agroecológico da Cana-de-açúcar (ZAE Cana) que indica as áreas aptas ao cultivo da cana-de-açúcar, foram selecionadas duas áreas de estudo que possuem alta aptidão para a expansão da cana-de-açúcar. São elas: a Microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas (MBH-G) localizada no município de São Carlos - SP, região onde a cultura da cana-de-açúcar é consolidada e; a Microbacia hidrográfica córrego da Onça (MBH-O), localizada na região oeste do Estado de São Paulo, nos municípios de Ilha Solteira e Itapura, região onde a cultura da cana-de-açúcar encontra-se em expansão. O modelo de simulação espacial usado no trabalho é o Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), desenvolvido pela Universidade de Wageningen (Holanda). A aplicação satisfatória do CLUE-S permitiu o desenvolvimento de cenários futuros de uso e cobertura do solo com o intuito de simular a expansão da cultura da cana-de-açúcar em paisagens com diferentes características. A posteriori, foi estimada o escorrimento superficial e a produção de sedimentos desses cenários com o auxílio do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). O SWAT foi sensível aos cenários, possibilitando a geração de resultados consistentes, qualitativa e quantitativamente para cada um deles, o que permitiu verificar as suas particularidades. Vale ressaltar que a avaliação ex-ante dos impactos ambientais na área de expansão da cultura da cana-de-açúcar em diferentes cenários pode direcionar ações de políticas públicas e de planejamento sócio-econômico-ambiental, dentre outros. / The significant investments in technological development associated to environmental factors, such as the availability of natural resources, for instance, climate and soil, have led Brazil to become the world\'s largest producer of sugarcane, the raw material used in the manufacture of ethanol and sugar. Currently, the country exports sugar to more than 100 countries. Ethanol has become globally eminent due to its economic feasibility and the need of clean and renewable energy rather than of fossil fuels in order to mitigate the greenhouse effect. Therefore, the global perspectives on the production and especially the consumption of ethanol are favorable. Due to the high global demand for sugar and biofuels, the agro-ecological zoning of sugarcane, which features a selection of potential areas for cultivation expansion aiming at sustainable production, is a fundamental necessity for Brazil. However, the changes inland use and land cover are complex processes and can cause impacts such as desertification, biodiversity loss, air pollution, and degradation of environmental components such as water and soil. This research aims to estimate the sediment yield and runoff in areas where the culture of sugarcane is consolidated and in areas of sugarcane expansion for the production of sugar and ethanol. Accordingly, based on the Agro-Ecological Zoning for Sugarcane (ZAE Cana), which indicates suitable areas for sugarcane cultivation, two study areas that have high potential for the expansion of sugarcane were selected, namely the microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas/MBH-G (Ribeirão das Guabirobas micro-drainage basin), located in the city of São Carlos - SP, a region where the culture of sugarcane is consolidated, and the microbacia hidrográfica córrego da Onça/MBH-O (córrego da Onça micro-drainage basin), located in the western region of the state of São Paulo, in the cities of Ilha Solteira and Itapura, an area of sugarcane expansion, i.e. a sugarcane expansion region. The spatial simulation model used in this research is the Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), developed by the University of Wageningen, Netherlands. Making use of this methodology, future land use and land cover scenarios were created in order to simulate the expansion of sugarcane cultivation in areas with different characteristics. Subsequently, the sediment yield and superficial runoff in these scenarios were estimated with the help of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool).This model was sensitive to both scenarios allowing the generation of consistent qualitative and quantitative results for each scenario enabling the identification of their particularities. It is noteworthy that the ex-ante evaluation of environmental impacts on areas of sugarcane expansion in different scenarios can guide public policy actions and socio-economic and environmental planning among others.