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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.
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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.
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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.
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Processo hidrológico e transporte de espécies químicas produzidos por chuva intensa simulada em solos do sul do Brasil

Kaufmann, Vander January 2013 (has links)
As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. / Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.
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Processo hidrológico e transporte de espécies químicas produzidos por chuva intensa simulada em solos do sul do Brasil

Kaufmann, Vander January 2013 (has links)
As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. / Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.
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Processo hidrológico e transporte de espécies químicas produzidos por chuva intensa simulada em solos do sul do Brasil

Kaufmann, Vander January 2013 (has links)
As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. / Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.

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