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.

Der Einfluss bodenspezifischer Größen auf die Rillenerosion wurde in Überströmungsversuchen in einem eigens dafür konstruiertem Kleingerinne untersucht. Die Neigung des 2 m langen und 0,1 m breiten Gerinnes wurde dafür zwischen 2, 4 und 6 % variiert. Im Gerinne wurden zum einen natürliche Böden, zum anderen künstliche, aus Schluff und Sand gemischte Substrate mit 0,060 l*s-1, 0,125 l*s-1 und 0,300 l*s-1 überströmt. Die Körnung der natürlichen Böden reichte von stark schluffig bis sandig-lehmig, die der künstlichen Substrate von stark schluffig bis sandig. Die künstlichen Substrate wiesen im Gegensatz zu den natürlichen Böden keine Aggregierung auf und waren frei von organischer Substanz. Zu Beginn der Versuche wird der Boden zunächst flächig überströmt. Währenddessen bilden sich Mikrorillen auf der Gerinnesohle aus. Selektiver Sedimenttransport bewirkt die Akkumulation der nicht transportablen Fraktion auf der Bodenoberfläche, wodurch sich Rippel bilden. Über den Rippeln formen sich stehende Wellen im Abfluss. Die stehenden Wellen erzeugen Sohlschubspannungsspitzen auf die Gerinnesohle, welche zu verstärkter lokaler Erosion, zur Ausbildung von Mikrodepressionen und im weiteren zur Entstehung von Rillenköpfen führen. Die Rillenköpfe wandern entgegen dem Gefälle und hinterlassen Rillen, in denen sich der Abfluss konzentriert. In den Rillen können weitere Rillenköpfe entstehen. Anhand des Beginns der Rillenerosion, der Rillenkopfneubildungsrate, dem Erosionsfortschritt der Rillenköpfe, der Bestandsdauer der Rillenköpfe und der Sedimentkonzentration im Abfluss kann das Phänomen „Rillenerosion“ erfasst und quantifiziert werden. Diese erosionsspezifischen Kennwerte zeigen sich dabei in Abhängigkeit von bodenspezifischen Größen, wie der Lagerungsdichte, der Korngrößenzusammensetzung sowie der Aggregatgrößenverteilung und –stabilität. Aus den Korrelationsanalysen zwischen den bodenspezifischen Größen und den spezifischen Kennwerten der Rillenerosion leiten sich empirische Beziehungen ab. Diese Beziehungen sind nicht-linearerer und nicht-stetiger Natur. Parallel zu den Versuchen im Kleingerinne wurden Überströmungs- und Beregnungsversuche in einem Großgerinne durchgeführt. Die Projektion der laborativen Ergebnisse des Kleingerinnes auf das naturnahere Großgerinne zeigte dabei Parallelen.

Der Einfluss bodenspezifischer Größen auf die Rillenerosion wurde in Überströmungsversuchen in einem eigens dafür konstruiertem Kleingerinne untersucht. Die Neigung des 2 m langen und 0,1 m breiten Gerinnes wurde dafür zwischen 2, 4 und 6 % variiert. Im Gerinne wurden zum einen natürliche Böden, zum anderen künstliche, aus Schluff und Sand gemischte Substrate mit 0,060 l*s-1, 0,125 l*s-1 und 0,300 l*s-1 überströmt. Die Körnung der natürlichen Böden reichte von stark schluffig bis sandig-lehmig, die der künstlichen Substrate von stark schluffig bis sandig. Die künstlichen Substrate wiesen im Gegensatz zu den natürlichen Böden keine Aggregierung auf und waren frei von organischer Substanz. Zu Beginn der Versuche wird der Boden zunächst flächig überströmt. Währenddessen bilden sich Mikrorillen auf der Gerinnesohle aus. Selektiver Sedimenttransport bewirkt die Akkumulation der nicht transportablen Fraktion auf der Bodenoberfläche, wodurch sich Rippel bilden. Über den Rippeln formen sich stehende Wellen im Abfluss. Die stehenden Wellen erzeugen Sohlschubspannungsspitzen auf die Gerinnesohle, welche zu verstärkter lokaler Erosion, zur Ausbildung von Mikrodepressionen und im weiteren zur Entstehung von Rillenköpfen führen. Die Rillenköpfe wandern entgegen dem Gefälle und hinterlassen Rillen, in denen sich der Abfluss konzentriert. In den Rillen können weitere Rillenköpfe entstehen. Anhand des Beginns der Rillenerosion, der Rillenkopfneubildungsrate, dem Erosionsfortschritt der Rillenköpfe, der Bestandsdauer der Rillenköpfe und der Sedimentkonzentration im Abfluss kann das Phänomen „Rillenerosion“ erfasst und quantifiziert werden. Diese erosionsspezifischen Kennwerte zeigen sich dabei in Abhängigkeit von bodenspezifischen Größen, wie der Lagerungsdichte, der Korngrößenzusammensetzung sowie der Aggregatgrößenverteilung und –stabilität. Aus den Korrelationsanalysen zwischen den bodenspezifischen Größen und den spezifischen Kennwerten der Rillenerosion leiten sich empirische Beziehungen ab. Diese Beziehungen sind nicht-linearerer und nicht-stetiger Natur. Parallel zu den Versuchen im Kleingerinne wurden Überströmungs- und Beregnungsversuche in einem Großgerinne durchgeführt. Die Projektion der laborativen Ergebnisse des Kleingerinnes auf das naturnahere Großgerinne zeigte dabei Parallelen.

From the Proceedings of the 1978 Meetings of the Arizona Section - American Water Resources Assn. and the Hydrology Section - Arizona Academy of Science - April 14-15, 1978, Flagstaff, Arizona / Sediment is widely recognized as a significant pollutant affecting water quality. To assess the impact of land use and management practices upon sediment yield from upland areas, it is necessary to predict erosion and sediment yield as functions of runoff, soil characteristics such as erodibility, and watershed characteristics. The combined runoff-erosion process on upland areas was modeled as overland flow on a plane, with rill and interrill erosion. Solutions to the model were previously obtained for sediment concentration in overland flow, and the combined runoff-erosion model was tested using observed runoff and sediment data. In this paper, the equations are integrated to produce a relationship between volume of runoff and total sediment yield for a given storm. The sediment yield equation is linear in runoff volume, but nonlinear in distance and, thus, watershed area. Parameters of the sediment yield equation include the hydraulic resistance parameter, rill and interrill erodibility terms, and flow depth-detachment coefficient and exponent.