Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / This study aims to estimate the sedimentation of the BoqueirÃo, located in the 12-km Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS EutrÃficos tÃpicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO DistrÃficos tÃpicos, LUVISSOLOS CRÃMICOS PÃlico planossolicos and NEOSSOLOS LITÃLICOS DistrÃficos fragmentÃrios. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-Â, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-Â, depending on the soil use scenario considered. The silting of the BoqueirÃo reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do aÃude BoqueirÃo, situado na Bacia Experimental de Aiuaba â BEA de 12 kmÂ, atravÃs do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentolÃgica na bacia hidrogrÃfica, estudo da deposiÃÃo e distribuiÃÃo do material no leito do reservatÃrio atravÃs de anÃlises mineralÃgicas e tÃcnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos à realizado a partir de visitas e observaÃÃes realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiÃes da bacia, de forma representativa, com identificaÃÃo de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS EutrÃficos tÃpicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO DistrÃficos tÃpicos, LUVISSOLOS CRÃMICOS PÃlico planossolicos e NEOSSOLOS LITÃLICOS DistrÃficos fragmentÃrios. O assoreamento do reservatÃrio à estimado para o perÃodo de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatÃrio em questÃo e atravÃs de sÃries de vazÃes afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosÃo estimados pela USLE e a produÃÃo de sedimentos gerada pela curva chave, obtÃm-se uma razÃo de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulaÃÃo para todo o perÃodo desde a construÃÃo do reservatÃrio. Dado que a bacia em questÃo està inserida em uma EstaÃÃo EcolÃgica de ConservaÃÃo do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produÃÃo de sedimentos considera para o perÃodo inicial (1932-1976) dois diferentes cenÃrios de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuÃrio na bacia, e outra caracterizaÃÃo para o perÃodo mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificaÃÃo das fontes de sedimentos à realizada utilizando o modelo USLE e tÃcnicas de geoprocessamento, com superposiÃÃo dos mapas de cada um dos parÃmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatÃrio com as Ãreas de contribuiÃÃo, amostras no leito do mesmo e em Ãreas representativas em cada uma das classes de solos sÃo coletadas e analisadas utilizando a tÃcnica de DifraÃÃo por Raios X. Para a estimativa do padrÃo de deposiÃÃo de sedimentos no reservatÃrio, admite-se que a espessura do depÃsito de sedimento à proporcional à coluna de Ãgua obtida do levantamento topogrÃfico detalhado da atual situaÃÃo do aÃude realizado neste estudo.. A simulaÃÃo dos processos hidrossedimentolÃgicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produÃÃo de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-Â, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-Â, dependendo do cenÃrio de uso do solo considerado. O assoreamento do aÃude BoqueirÃo, desde sua construÃÃo (1932), resulta em uma diminuiÃÃo de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenÃrios de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrÃcola, respectivamente. Os resultados tambÃm mostram que a espessura do sedimento depositado à bem inferior à observada em campo, atravÃs da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposiÃÃo de sedimentos jà ocorria bem antes da construÃÃo da barragem, em virtude das caracterÃsticas topogrÃficas locais.

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais na área agrícola tendo o solo como base dos seus sistemas de produção. O planejamento adequado dos sistemas de produção exige a obtenção de dados geoespaciais básicos como o mapa de solos e fertilidade. Entretanto, os levantamentos pedológicos ainda consomem muito tempo, são onerosos e necessitam de grande número de análises laboratoriais. O desenvolvimento de técnicas de sensoriamento remoto laboratorial tem se apresentado como alternativa para o avanço de levantamentos pedológicos mais rápidos e menos onerosos. As técnicas de espectroscopia (VIS-NIR) também tem demonstrado boa eficiência na predição de atributos de solos de maneira rápida e menos poluente. Estas técnicas se baseiam em informações espectrais de solos e na montagem de um banco de dados espectral (Biblioteca Espectral). Portanto, tanto para a caracterização de classes de solo, quanto para a estimativa de atributos é necessário o desenvolvimento de Bibliotecas Espectrais (BE) que contenham dados representativos da variabilidade dos solos. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo a montagem de uma BE de solos de diferentes regiões agrícolas do Brasil e a partir destas informações desenvolver técnicas de classificação de perfis e quantificação de atributos de solo. Para isso foram coletadas 7185 amostras de terra provenientes de perfis e de tradagens. Foi montado um banco de dados com o comportamento espectral de cada horizonte de 233. Também foram geradas bibliotecas espectrais de diferentes abragências geográficas, com finalidade de desenvolver modelos de predição de atributos. Baseado nos dados da BE gerada foi possível caracterizar distintas classes de solos e utilizar essas informações para classificar perfis de classe desconhecida a partir de dados espectrais. Também foram obtidos bons modelos de predições de atributos como areia, argila e Fe2O3 Foi demonstrado que BE que contenham dados de regiões com alta variabilidade de solos apresentam piores predições de atributos químicos. Um importante fator a ser considerado na montagem de BE é a alta amplitude de teor do atributo a ser predito. A montagem da BE contribuiu para avanços nas técnicas qualitativas e quantitavivas de avaliação espectral dos solos. / The Brazil is one of the major world agriculture producers having the soil like base of his production systems. The right planning of production systems needs the basic geospatial data obtaining such as soil and fertility maps. However, pedological surveys consume a lot of time, are expensive and need many laboratorial analyses. The development of laboratorial remote sensing techniques is an alternative for advanced of quicker and cheaper pedological surveys. The VIS-NIR spectroscopy techniques have been demonstrated a good efficiency in the fast and not pollutant soil attributes predictions. These techniques are based on soil spectral information and on development of the spectral data base (Spectral Library). Therefore, as much soil class characterization as attribute estimate its necessary spectral library (SL) development that have representative data of soil variability. In this sense, this work aim to build a soil SL from Brazils different agricultural regions and from this information on to develop profile classification techniques and soil attributes quantification. 7185 soil samples were collected from profiles and polls. A data base was built with spectral behavior of the 233 profiles and their horizons. SLs with different geographical coverage are purpose-built of development of attributes predictions models. Based on SL data created, it was possible distinguish different soil classes and use these information to classify profiles of unknown classes from spectral data. Good attributes prediction models were obtained to sand, clay and Fe2O3. It was demonstrated that SL containing regional data with high variability of soil have shown worse chemical attribute predictions. An important factor needs being considered in the SL building is the high amplitude of predicted attribute content. The SL building has brought advances to qualitative and quantitative soil spectral evaluation techniques.

Esta tese apresenta uma proposta para caracterização da fração fina de solos tropicais, baseada na superfície específica dos argilo-minerais nela presentes. A partir da superfície específica, determinada pela adsorção do corante azul de metileno, são estabelecidos graus de atividade para os solos analisados. Essa atividade é então comparada com a previsão de comportamento dos solos, obtida da classificação MCT (Miniatura, Compactado e Tropical). Para tanto, é feita uma avaliação dos fatores que influem nos ensaios de adsorção de azul de metileno (método da mancha) e, são comparados, exaustivamente, para 297 amostras de solos, os resultados da adsorção de azul de metileno com a previsão de comportamento dada pela MCT. Conclui-se que a utilização da adsorção de azul de metileno é promissora para a caracterização da fração fina de solos tropicais, permitindo estabelecer, com razoável segurança, a atividade dos argilo-minerais presentes e que existe uma boa concordância entre os resultados da adsorção de azul de metileno e os fornecidos pela classificação MCT. / A strategy to identify the thin fraction of tropical soils, based on the specific surfaces of its clay minerals, is presented in this work. The specific surface, obtained through the adsorption of methylene blue, helps to establish the activity levels of the studied soils. These levels are compared with the expected behavior of the same soils, obtained from the MCT classification (Miniature, Compacted, Tropical). The factors that can affect the adsorption tests made with methylene blue (using the spot test) are evaluated and 297 soil samples are exhaustively tested and compared with the expected behavior defined in the MCT classification. The main conclusion of the work is that the activity levels found with methylene blue adsorption seem to be a promising strategy for the identification of the thin fraction of tropical soils. It helps to assert, with a good degree of confidence, the activity levels of the mineral clay portions, showing a good agreement with the results of the MCT classification.

Due to lack of soil sampling during a conventional cone penetration testing (CPT), it is necessary to classify soils based on recorded tip and sleeve friction and pore pressure (if available) values. However, currently available soil classification models are based on deterministic and judgemental determination of soil classification boundaries which do not address the uncertainties intristic to the problem. Moreover, size and quality of databases used in the development of these soil classification models are undocumented and thus questionable. Similar limitations do also exist in the development of SPT-CPT correlations which are widely used in SPT dominated design such as soil liquefaction triggering. To eliminate these discussed limitations, within the confines of this study it is attempted to present (1) a new probabilistic CPT- based soil classification methodology, and (2) new SPT-CPT correlations which address the uncertainties intrinsic to the problems. For these purposes, a database composed of 400 CPT/SPT boring data pairs was compiled. It is intended to develop probabilistic models, which will correlate CPT tip and sleeve friction values to actual soil classification and CPT tip resistance to SPT blow count N. The new set of correlations, model parameters of which estimated by implementing maximum likelihood methodology, presented herein are judged to represent a robust and defensible basis for (1) prediction of soil type based on CPT data and, (2) estimation of SPT-N value for given CPT data.

ARAÚJO, Eliakim Martins. Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento 2013. 87 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-22T13:07:57Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-22T13:12:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study aims to estimate the sedimentation of the Boqueirão, located in the 12-km² Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos and NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-¹, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-¹, depending on the soil use scenario considered. The silting of the Boqueirão reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do açude Boqueirão, situado na Bacia Experimental de Aiuaba – BEA de 12 km², através do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentológica na bacia hidrográfica, estudo da deposição e distribuição do material no leito do reservatório através de análises mineralógicas e técnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos é realizado a partir de visitas e observações realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiões da bacia, de forma representativa, com identificação de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos e NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. O assoreamento do reservatório é estimado para o período de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatório em questão e através de séries de vazões afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosão estimados pela USLE e a produção de sedimentos gerada pela curva chave, obtém-se uma razão de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulação para todo o período desde a construção do reservatório. Dado que a bacia em questão está inserida em uma Estação Ecológica de Conservação do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produção de sedimentos considera para o período inicial (1932-1976) dois diferentes cenários de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuário na bacia, e outra caracterização para o período mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificação das fontes de sedimentos é realizada utilizando o modelo USLE e técnicas de geoprocessamento, com superposição dos mapas de cada um dos parâmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatório com as áreas de contribuição, amostras no leito do mesmo e em áreas representativas em cada uma das classes de solos são coletadas e analisadas utilizando a técnica de Difração por Raios X. Para a estimativa do padrão de deposição de sedimentos no reservatório, admite-se que a espessura do depósito de sedimento é proporcional à coluna de água obtida do levantamento topográfico detalhado da atual situação do açude realizado neste estudo.. A simulação dos processos hidrossedimentológicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produção de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-¹, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-¹, dependendo do cenário de uso do solo considerado. O assoreamento do açude Boqueirão, desde sua construção (1932), resulta em uma diminuição de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenários de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrícola, respectivamente. Os resultados também mostram que a espessura do sedimento depositado é bem inferior à observada em campo, através da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposição de sedimentos já ocorria bem antes da construção da barragem, em virtude das características topográficas locais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research aimed to classify soils from the region of Santa Maria, in the state of Rio Grande do Sul, according to the MCT Methodology, seeking to know the peculiarities of the tropical soils of the region. The methodology applied in this study consisted in situate, collect and characterization of the soil deposits, and the conduction of laboratory tests. It was chosen two typical soil profiles from the geotechnical units of the region and two materials from deposits inside the studied area. Through laboratory tests, materials were classified according to the traditional systems of geotechnical classification, USCS and TRB, which are based in regulations from United States and Europe, temperate climate regions, and are substantiated in the value of consistence limit and soil granulometry. Besides the physical, chemical and mechanical characterization, it was performed triaxial tests with repeated loads to obtain the resilience modulus and resilient classification of the studied soils. The experiments of the MCT, MCT-M and Tablets Method were performed to understand the behavior of the soils, in view of the subtropical climate in the state and the presence of lateritic soils. Thus, it is possible to compare the classification methods, verifying the deficiency in the traditional methods related to lateritic soils and prove the validity of the Tablets Method as a simplified form to soils characterization. The results of this research show that MCT Methodology, developed to tropical soils, is an important tool to make feasible projects of low traffic pavements, minimizing costs and optimizing the use of tropical soils in these enterprises. / Esta pesquisa teve como objetivo classificar os solos da região de Santa Maria, no estado do Rio Grande do Sul, segundo a metodologia MCT, objetivando conhecer as peculiares dos solos tropicais da região. A metodologia aplicada neste trabalho consistiu na localização, coleta e caracterização das jazidas de solos, e na realização de ensaios laboratoriais. Escolheram-se dois perfis típicos de solos das unidades geotécnicas da região e dois materiais provenientes de jazidas compreendidas na área de estudo. Através de ensaios laboratoriais, os materiais foram classificados segundo os sistemas tradicionais de classificação geotécnica, USCS e TRB, os quais são baseados em normativas dos Estados Unidos e Europa, regiões de clima temperado, e fundamentam-se nos valores de limites de consistência e na granulometria dos solos. Além da caracterização física, química e mecânica, foram realizados ensaios triaxiais de cargas repetidas para obtenção do módulo de resiliência e classificação resiliente dos solos em estudo. Os ensaios da classificação MCT, MCT-M e o Método das Pastilhas foram realizados para o conhecimento do comportamento dos solos, tendo em vista o clima subtropical do estado e a presença de solos lateríticos. Possibilitando assim, a comparação entre os métodos de classificação, verificando a deficiência nos métodos tradicionais em se tratando de solos lateríticos e a validade do Método das Pastilhas como uma forma simplificada de caracterização dos solos. Os resultados desta pesquisa mostram que a metodologia MCT, desenvolvida para solos tropicais, é uma ferramenta importante para viabilizar projetos de pavimentação de baixo volume de tráfego, minimizando custos e otimizando o uso de solos tropicais nesses empreendimentos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4200275 bytes, checksum: 4b02f31363027fef3af5dffa77ba3d07 (MD5) Previous issue date: 2009-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Human occupations have a history of lack of planning and lack of organization that, many times, have compromised people s quality of life and environmental quality. It is observed that soil loss is a major environmental problem associated with the use and occupation of new areas, which, besides affecting the native flora and fauna, can seriously compromise the flow of watercourses and, therefore, people's quality of life. In this context, in any planning process, the availability and the information about the soil resources, in particular of its limitations and capabilities, are important data. Given the above, this study has aimed to: i) evaluate the effectiveness of two different approaches to soil mapping: automated via Artificial Neural Networks (ANN) and the traditional one, made with the help of soil scientists; and ii) estimate the carbon stock of the soil in Bacia do Rio Turvo Sujo, located in the Zona da Mata of Minas Gerais. The methodology consisted of modeling the distribution of soils in the basin area, using existing and new data, Geographic Information System (GIS), RNA's and field checks. The existing data were obtained in theses and documents that contained information on soil profiles in the area. The new data were collected in the field, in modal profiles for specific points of the basin, due to the absence of previous data. In the collections in the field, the profile was described and samples were collected from each horizon. We also raised some points of observation of some classes of soil. In working with GIS, a digital elevation model (DEM) was generated and from it, there were slope mapping, radiation, surface of sun exposure, horizontal distance, vertical distance, and curvature. Combining the curvature, slope, and vertical distance to drainage resulted in a map of units in the landscape of that region: top, terrace, convex and concave hillsides. In addition to these input data, three bands of an ASTER image (from 2001) and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were used. Two soil maps were then produced: one made with soil scientists, focused solely on field and laboratory data, and the other, which used GIS and ANN tools. The evaluation of the suitability of soil maps produced was made from the Kappa index. In the conventional map five classes of soil were established, and in the one produced via ANN, seven classes. The results showed greater accuracy of the map produced via ANN (Kappa = 66.6%) compared with that generated in traditional way (Kappa = 42.6%). The carbon stock in the soil, estimated up to one meter depth based on profile data from the basin of Rio Turvo, was around 4.900.000 tons, considering the depth of 1 meter. The relationship between the occurrence of soils and relief attributes, derived from DEM, were decisive in the delineation of soil mapping units in the region studied, which certainly ensured a better performance of the digital map production. Although extrapolation to other regions should be taken with caution, the results indicate that the ANNs were able to map the soils in the Bacia do Rio Turvo Sujo in an automated and appropriate manner, with more detailed results than the traditional procedure. In the conventional classification, it is difficult to perfectly integrate a wide range of information from different sources and in this respect, the ANNs result in helping to obtain a final product of better quality. Obviously, this data processing will not be able to replace human hands and minds in the survey procedures and soil classification, but should be taken as a tool to obtain results increasingly closer to reality. / As ocupações humanas apresentam um histórico de ausência de planejamento e falta de organização que tem, muitas das vezes, comprometido a qualidade de vida da população e a qualidade ambiental. Observa-se que a perda do solo é um dos grandes problemas ambientais associado ao uso e ocupação de novas áreas, que além de afetar a flora e fauna nativas, pode comprometer seriamente a vazão dos cursos d água e, portanto, a qualidade de vida das pessoas. Nesse contexto, em qualquer processo de planejamento, a disponibilidade e o domínio da informação acerca do recurso solo, em especial, de suas limitações e potencialidades são dados importantes. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivos: i) avaliar a eficiência de duas diferentes metodologias de mapeamento dos solos: automatizada, via Redes Neurais Artificiais (RNA s) e a tradicional, efetuada com auxílio de pedólogos; ii) estimar o estoque de carbono dos solos da Bacia do Rio Turvo Sujo, localizada na Zona da Mata mineira. A metodologia utilizada consistiu da execução da modelagem da distribuição de solos na área da bacia, utilizando-se dados existentes e novos, Sistema de Informações Geográficas (SIG s), RNA s e checagens de campo. Os dados existentes foram obtidos em teses e documentos que continham informações de perfis de solos presentes na área. Os novos dados foram coletados em campo, em perfis modais, para pontos específicos da bacia, em função da ausência de dados anteriores. Nas coletas de campo, o perfil foi descrito e amostras foram coletadas de cada horizonte. Foram levantados também alguns pontos de observação de algumas classes de solo. No trabalho com SIG foi gerado um modelo digital de elevação (MDE) e, a partir dele, os mapas de declividade, radiação, face de exposição solar, distância horizontal, distância vertical e curvatura. Combinando-se a curvatura, a declividade e a distância vertical à drenagem produziu-se um mapa de unidades da paisagem na região: topo, terraço, encostas côncavas e encostas convexas. Além destes dados de entrada, foram usadas três bandas de uma imagem ASTER (do ano de 2001) e o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). Dois mapas de solos foram então produzidos: um efetuado juntamente com pedólogos e centrado unicamente nos dados de campo e de laboratório, e o outro, que fez uso das ferramentas de SIG e RNA s. A avaliação da adequabilidade dos mapas de solos produzidos foi efetuada a partir do índice Kappa. No mapa convencional foram estabelecidas cinco classes de solo e, no produzido via RNA, sete classes. Os resultados indicaram maior acerto do mapa produzido via RNA (Kappa = 66,6%), em comparação com aquele gerado pela forma tradicional (Kappa = 42,6%). O estoque de carbono no solo estimado até um metro de profundidade com base nos dados dos perfis da bacia do Rio Turvo Sujo foi em torno de 4.900.000 toneladas, considerando a profundidade de 1 metro. As relações entre a ocorrência dos solos e os atributos do relevo derivados do MDE foram determinantes para o delineamento de unidades de mapeamento de solos na região estudada, o que por certo, garantiu um melhor desempenho do mapa digital produzido. Embora a extrapolação para outras regiões deva ser tomada com ressalvas, os resultados obtidos indicam que as RNA s foram capazes de mapear de forma automatizada e adequada os solos da Bacia do Rio Turvo Sujo, com resultados mais detalhados do que o procedimento tradicional. Na classificação convencional, é difícil a perfeita integração de um grande número de informações de diferentes origens e, sob esse aspecto, as RNA s acabam auxiliando na obtenção de um produto final de melhor qualidade. Obviamente que esse procedimento informático não será capaz de substituir as mãos e a mente humana nos procedimentos de levantamento e classificação de solos, mas deve ser tomado como uma ferramenta para a obtenção de resultados cada vez mais próximos da realidade.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8632368 bytes, checksum: cfc60cd987ef96573599b0395420b8df (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The study area is located south of Espirito Santo. Corresponds to the river basin Alegre municipality of Alegre, a tributary of the river Itapemirim. The river basin Alegre is almost fully inserted in the broad field of "Mares de Morros" forested (rainforest). Were selected and collected 14 representative soil profiles were divided into three toposequences and extra samples: Toposequence 1 (T1) comprised two Oxisols Yellow (P1 and P2), an "Pseudogleissolo" (P3) and Haplic Gleysoil (P4), the toposequence 2 (T2) was composed by an Oxisol (P5) and Cambisol (P6); topossequence and 3 (T3) by an Oxisol (P7), a 'Pseudogleissolo "(P8) and Haplic Gleysoil (P9). Was collected two profiles Haplic Cambisols (P10 and P11), one Haplumbrept (P12), a Red (P13) and Fluvent (P14) to represent the atmosphere of these classes. Was performed semi-detailed mapping of the soils of river basin Alegre, in the scale of 1:50,000, using the method of traversal free. The area is typically small and medium farms. Except for the areas occupied by pastures and forest fragments, diversification of crops already notes: reforestation with eucalyptus (Eucalyptus spp); cultivation of peach palm (Euterpe edulis), coffee (Coffea arabica L.) is grown as a single crop, or sometimes cultivated with crops such as corn (Zea mays), beans (Phaseolus vulgaris L.) and banana (Musa spp.) mainly. The relief classes prevalent in river basin Alegre are wavy and strongly undulated, may also consider the mountain. The basin has an area of approximately 20,518.77 ha, and due to the predominance of reliefs rougher, the area has been used by family farms. In soil survey conducted, the predominant class is the Oxisol (LVAd), corresponding to more than 80% of the area. Since the total mapping unit inclusions are LVAd Ultisol, Oxisol, Cambisol and rock outcroppings. The second mapping unit higher espressividade are Haplic Cambisols (TD) with a little over 13% of the area. In mapping unit of Haplic Cambisols (CXbd1) is inclusions Oxisol and Haplic Cambisol Húmico.Os Gleissolos with mapping unit GXbd, is spatialized in the area of the river basin areas Alegre relief plan. Is this map unit inclusion of Pseudogleissolo, class is not yet defined in the Brazilian System of Soil Classification (Embrapa, 2006). This class is in a position in the landscape undulated relief, always in the sequence of a Gleysol. The Pseudogleissolo has all the characteristics of an Ultisol, but his regime is no more constant moisture, so not matching the class of Gleissolos. The contents of particle size fractions ranging from the very sandy loam clay, or clay content of 200-700 g kg-1, since the material has the granite-gneiss grained average, justifying higher levels of clay. The soils are dystrophic (V <50%), with values of sum of bases (S value), generally less than 0.5 cmolc dm-3 and low cation exchange capacity (CEC), generally less than 7.0 cmolc dm-3. These values reflect the high degree of weathering and leaching suffered. The content of Al3+ is considered high, but not enough to characterize them as alic or aluminic. The values of Kr and Ki molecular relationships ranging respectively from 0.69 to 1.48 and 0.62 to 1.43 for the subsurface horizons and from 0.86 to 1.39 and 0.71 to 1.34 for the surface horizons of the soils studied. These values indicate a high degree of weathering suffered by such materials, this feature observed in all soils. There was a tendency for higher values of the Feo / Fed in the surface horizon than in subsurface profiles of the predominant forms of crystalline iron, ie, P1, P2, P5, P6 and P7, showing the effect of organic matter in the inhibition the crystallinity of the iron oxides. This trend is no longer observed in the profiles with higher content of amorphous iron, recovered by ammonium oxalate. The XRD patterns show peaks at 0.718, 0.446, 0.358, 0.238 nm, indicating the presence of kaolinite clay mineral that prevails in the clay fraction of these soils. The presence of gibbsite identified by XRD peaks 0.485 and 0.437 nm the majority of the soil is characterized as a heavily weathered. The removal of silica and bases by percolating large amount of water, moist in a longer period, resulting in a soil solution with an ionic concentration such that the clay mineral gibbsite would be more stable. The values obtained from the crystallinity index of Hughes & Brown (1979) for kaolinite in the soils were found ranging between 9.65 and 23.16 in Oxisols, from 11.86 to 22.52 in Pseudogleissolos and Gleissolos and 16, 08 to 48.25 in Haplic Cambisols. The largest variations in micromorphological characteristics were found in the degree of development and the pedalidade micropedological features. The Oxisol (P1) showed a plasma consisting of isotropic material typical. On the horizon were observed anisotropic rare areas with weak pedalidade and microstructure composed of the strong medium subangular blocky granular. Met many micropedological features like channels and microgalerias currently filled with mineral matrix, fecal pellets termíticas with size ranging from 10 to 50 m and excremental pellets indiscriminate microarthropods. This feature is consistent with the description of the structure in the field and seems to be a common occurrence in many dystrophic Red - Yellow developed on crystalline rocks in places Seas hills of southeastern Brazil. In all soils the amounts of kaolinite were superior to gibbsite, with the exception of P10, cambisol Háplico.Mesmo so these amounts of gibbsite are considered high, since the study area is characterized as intensely weathered. The removal of silica and bases by percolation of large quantities of water in wet periods, resulting in a soil solution at a concentration such that the ionic seriously clay mineral gibbsite more stable. / A área de estudo localiza-se ao sul do Estado do Espírito Santo. Corresponde à bacia hidrográfica do rio Alegre, município de Alegre, afluente do rio Itapemirim. A bacia do rio Alegre encontra-se quase que totalmente inserida no amplo domínio dos Mares de Morros Florestados (mata atlântica). Foram selecionados e coletados 14 perfis representativos de solos, distribuídos em três topossequências e amostras extras: Topossequência 1 (T1) compreendeu dois Latossolos Amarelos (P1 e P2), um Pseudogleissolo (P3) e um Gleissolo Háplico (P4); a Topossequência 2 (T2) foi composta por um Latossolo Amarelo (P5) e um Cambissolo Háplico (P6); e a topossequência 3 (T3) por um Latossolo Amarelo (P7), um Pseudogleissolo (P8) e um Gleissolo Háplico (P9). Coletou-se dois perfis de Cambissolos Háplicos (P10 e P11), um Cambissolo Húmico (P12), um Argissolo Vermelho (P13) e um Neossolo Flúvico (P14) para representar o ambiente destas classes. Foi executado mapeamento semi-detalhado dos solos da bacia hidrográfica do rio Alegre, na escala de 1:50.000, utilizando o método do caminhamento livre. A área é tipicamente de pequenas e médias propriedades rurais. Excetuando as áreas ocupadas com pastagens e com os fragmentos florestais, a diversificação de culturas já se faz notar: reflorestamento com eucalipto (Eucalyptus spp); cultivo de pupunha (Euterpe edulis); café (Coffea arabica L.) é cultivado como cultura solteira, ou às vezes, cultivado com culturas como milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris L.) e banana (Musa spp.), principalmente. As classes de relevo predominante na bacia hidrográfica do rio Alegre são ondulado e forte ondulado, podendo se considerar também o montanhoso. A bacia conta com uma área de aproximadamente 20518,77 ha, e devido à predominância de relevos mais acidentados, a área vem sendo usada pela agricultura familiar. No levantamento de solo realizado, a classe predominante é o Latossolo Vermelho-Amarelo (LVAd), correspondendo a mais de 80% da área. Sendo que no total da unidade de mapeamento LVAd existem as inclusões de Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo, Cambissolo Háplico e afloramentos de rocha. A segunda unidade de mapeamento de maior espressividade são os Cambissolos Háplicos (CXbd) com um pouco mais de 13% da área. Na unidade de mapeamento dos Cambissolos Háplicos (CXbd1) se encontra inclusões de Latossolo Vermelho-Amarelo e de Cambissolo Húmico. Os Gleissolos Háplicos com unidade de mapeamento GXbd, se encontra espacializado na área da bacia do rio Alegre, nas áreas de relevo plano. Nesta unidade de mapeamento encontra-se a inclusão do Pseudogleissolo, classe que ainda não definida no Sistema Brasileiro de Classificação de Solo (Embrapa, 2006). Essa classe se encontra em posição na paisagem em relevo suave ondulado, sempre na seqüência de um Gleissolo. O Pseudogleissolo possui todas as características de um Gleissolo, mas seu regime de umidade constante não existe mais, sendo assim, não se enquadrando na classe dos Gleissolos. Os teores das frações granulométricas variaram de muito argiloso a franco arenosa, ou seja, teores de argila de 200 a 700 g kg-1, uma vez que o material granito-gnaisse apresenta granulação fina a média, justificando os teores mais elevados de argila. Os solos estudados são distróficos (V < 50%), com valores de soma de bases (Valor S), em geral, menor que 0,5 cmolc dm-3 e baixa capacidade de troca de cátions (CTC), em geral inferior a 7,0 cmolc dm-3. Valores estes que refletem o alto grau de intemperismo e lixiviação sofridos. Os teores de Al3+ são considerados altos, mas não o suficiente para caracterizá-los como álicos ou alumínicos. Os valores das relações moleculares Ki e Kr variaram, respectivamente, de 0,69 a 1,48 e de 0,62 a 1,43 para os horizontes subsuperficiais e 0,86 a 1,39 e de 0,71 a 1,34 para os horizontes superficiais do solos estudados. Esses valores indicam a alto grau de intemperismo sofrido por esses materiais, característica essa observada em todos os solos estudados. Observou-se uma tendência de valores maiores da relação Feo/Fed no horizonte superficial que nos subsuperficiais dos perfis que predominaram formas de ferro cristalino, ou seja, o P1, P2, P5, P6 e P7, evidenciando o efeito da matéria orgânica na inibição da cristalinidade dos óxidos de ferro. Essa tendência deixa de ser observada nos perfis com maiores teores de ferro amorfo, recuperados pelo oxalato de amônio. Os difratogramas apresentam picos em 0,718, 0,446, 0,358, 0,238 nm, indicando a presença da caulinita, argilomineral que prevalece na fração argila desses solos. A presença de gibbsita, identificada pelos picos do DRX 0,485 e 0,437 nm, na maioria dos solos caracteriza-os como intensamente intemperizados. A remoção de sílica e de bases pela percolação de grande quantidade de água, num período mais úmido, resultou numa solução de solo, com uma concentração iônica tal que a gibbsita seria o argilomineral mais estável. Os valores obtidos a partir do índice de cristalinidade de Hughes & Brown (1979) para as caulinitas dos solos estudados encontraram-se variando entre 9,65 e 23,16 nos Latossolos; 11,86 a 22,52 nos Pseudogleissolos e Gleissolos e 16,08 a 48,25 nos Cambissolos Háplicos. As maiores variações nas características micromorfológicas foram encontradas no grau de desenvolvimento da pedalidade e nas feições micropedológicas. O Latossolo Vermelho-Amarelo (P1) apresentou plasma constituído por material isotrópico típico. No horizonte A foram observados raras zonas anisotrópicas com fraca pedalidade, e microestrutura composta de blocos subangulares a forte média granular. Encontraram-se muitas feições micropedológicas como canais e microgalerias, atualmente preenchidas com matriz mineral, pelotas fecais termíticas com tamanho variando de 10 a 50 &#956;m e pelotas excrementais indiscriminadas de microartrópodes. Esta feição é condizente com a descrição da estrutura a campo e parece ser um fato comum em muitos Latossolos Vermelho Amarelo desenvolvidos sobre rochas cristalinas em locais dos mares de morros do Brasil sudeste. Em todos os solos analisados os teores de caulinita foram superiores aos de gibbsita, com exceção do P10, um Cambissolo Háplico. Mesmo assim estes teores de gibbsita são considerados elevados, uma vez que a área de estudo se se caracteriza como intensamente intemperizada. A remoção da sílica e de bases pela percolação de grandes quantidades de água, em períodos mais úmidos, resultou numa solução de solo, com uma concentração iônica tal que a gibbsita serio o argilo mineral mais estável.

Admite-se normalmente na Mecânica dos Solos que os solos que são expansivos em presença d\'água, são contrácteis ao perderem umidade, e vice-versa. Nas regiões tropicais, encontra-se solos, como por exemplo as argilas e solos argilosos sedimentares de baixadas ou ainda argilas e solos argilosos saprolíticos, que assim se comportam quanto às propriedade de expansão e de contração. Graças à atuação do clima quente e úmido das regiões tropicais, os solos se formam e se desenvolvem rápida e intensamente. Os solos tropicais saprolíticos e lateríticos podem apresentar composição mineralógica e estrutura peculiares resultantes destes processos de intemperismo. Dadas estas características, eles podem se comportar de forma particular sob diversos aspectos e, em especial neste trabalho, são abordadas suas \"anomalias\" quanto à expansão e à contração. Há solos tropicais, como as argilas e solos argilosos lateríticos, que são geralmente pouco expansivos, embora contrácteis. De outro lado, existem siltes e solos siltosos micáceos e/ou caulínicos saprolíticos que são frequentemente muito expansivos, apesar de serem pouco ou não contrácteis. Hipóteses sobre os mecanismos envolvidos nos processos de expansão e de contração são feitas na tentativa de compreender o comportamento particular destes solos. Algumas propriedades dos solos de grande interesse à pavimentação, como resistência e perda de resistência em presença d\'água, deformações em geral, fissuras e trincas de contração, entre outras, dependem também do tipo de comportamento do solo à expansão e à contração. Ensaios em amostras compactadas mostram como alguns tipos de comportamento podem ser previstos através da expansão e da contração.Estuda-se os efeitos da secagem dos solos compactados, fenômeno comum nas regiões tropicais, seja logo após a construção. Como já na fase de utilização das rodovias. Constata-se que para solos argilosos e siltosos saprolíticos, como para grande parte dos solos transportados, a secagem é em geral prejudicial, tornando o solo compactado potencialmente mais expansivo e com maior perda de capacidade de suporte em contato com a água. Contrariamente, há alguns tipos de solos lateríticos onde a secagem imprime efeitos benéficos irreversíveis ao solo, gerando uma diminuição na expansão e na perda de resistência quando em presença d\'água. Propõe-se ensaios de reexpansão com medida da capacidade de reabsorção d\'água após secagem de pastilhas moldadas no limite de liquidez e da resistência à penetração do cone para identificar estes solos tropicais lateríticos que possam apresentar melhorias de comportamento pela secagem após compactação. A secagem promove cimentação entre as partículas do solo com a formação de \"agregados\". Utiliza-se ensaios cíclicos de secagem-infiltração em corpos de prova compactados para a verificação da estabilidade destes \"agregados\" em presença d\'água, ou seja, da durabilidade desta transformação. Chamam-se solos \"auto-estabilizantes\" aqueles que por desidratação formam \"agregados\" estáveis e duráveis. Na conclusão do presente trabalho, valendo-se do comportamento diferenciado à expansão e à contração de certos grupos de solos tropicais, novos critérios são estabelecidos como proposta para uma classificação geotécnica de solos tropicais para aplicação viária. / In Soil Mechanics it is widely accepted that soils which swell when wet shrink as their water content diminishes and vice versa. In tropical regions there are soils such as sedimentary clay soils or even saprolitic clay soils which conform to this pattern of shrinking and swelling. Because of the hot, wet, tropical climate soil formation and evolution is rapid and intense. These weathering processes may result in saprolitic and lateritic soils having a distinctive mineralogical composition and structure. Given these characteristics they may exhibit unusual behavior patterns in may ways. This paper deals specifically with those anomalies concerning soil shrinkage and swelling. There are some tropical soils, for example lateritic soils, which swell very little and yet can shrink considerably. On the other hand there are various types of micaceous and/or kaolinic saprolitic silt soils which can swell considerably but which shrink very little or not at all. This work contains some hypotheses concerning the mechanisms involved in these swelling and shrinking processes in attempt to understand the special behavior pattern of these soils. Some soil properties which are of great importance to pavement, such as strength and strength loss when contact with water occurs, deformation in general, fissures and cracks due to shrinkage, also depend on the type of soil behavior patterns observed in shrinkage and swelling. Tests on compacted samples have shown how some types of behavior can be predicted through shrinkage and swelling. Studies have been made of the effects of the drying of compacted soils, a common phenomenon in tropical regions, which may occur shortly after construction is completed or when the highways are already operative.These studies show that for both saprolitic silt and clay soils drying has usually a detrimental effect by making the compacted soil more susceptible to swelling and leading to a greater loss of bearing capacity when rewet. However, there are some types of lateritic soils where drying has irreversible beneficial effects on the soil, reducing both swelling and strength loss. As part of my research I used reswelling tests that measure the capacity for water re-absorption of dried soil pats and the fall cone penetration strength after the re-absorption in order to identify those lateritic tropical soils that benefit from drying after compaction. These soils have a self-bonding capacity which facilitates the formation of \"aggregates\". Cycle tests of drying-rewetting were conducted on compacted specimens to verify the stability of the \"aggregates\" when the water content changes or in the other words, the durability of this transformation. Those soils which when dehydrated form stable aggregates are called \"self-stabilizing\". In the final part of my work, new criterias based on the different behavior patterns of certain tropical soils for swelling and shrinkage are established as part of a new geotechnical classification of tropical soils for road construction purposes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo de classificar e mapear em nível de detalhe, os solos do Campus do Cauamé da UFRR, visando recomendações de uso e manejo mais sustentáveis, sendo que, os resultados desta pesquisa servirão de suporte para estudos desenvolvidos no Campus e em outras áreas de savanas. As imagens e mapas foram processadas nos programas ArcView GIS 8.1, ArcMap 8.1 e TrackMaker 3.8, onde foram obtidos os mapas de solos na escala 1:7.000, de acordo com Embrapa. Os solos foram caracterizados quanto as propriedade físicas, morfológicas, químicas e mineralógicas. Para coleta de solos e mapeamento da área foram abertas 14 trincheiras e feitas 198 tradagens, entre setembro de 2006 a julho de 2007 / This work has as objective to classify and to map in details the soil of Cauamé Campus of Federal University of Roraima aiming recommendations for supportable and manageable use so the results of this research will serve as support for studies developed at the Campus and in other areas of the savannah. The images and maps were processed by the Arc View GIS 8.1, ArcMap 8.1 and TrackMaker 3.8 programs, where maps of the soil were obtain inn scale 1:5.500 according to Embrapa. The soils were characterized as regards physical, morphorgical, chemical and mineral properties. For soil collection and area mapping were open 14 trenches and made 198 samples from September, 2006 to July, 2007