Este trabalho foi realizado na bacia do arroio Donato (1,1 km2), localizada na região central do derrame basáltico sul-rio-grandense, com objetivo de avaliar as diferenças no comportamento das variáveis hidrológicas do balanço hídrico (precipitação, escoamento superficial e drenagem profunda, umidade do solo e evapotranspiração) em duas condições de manejo do solo e da temperatura do solo em duas profundidades, a 20 e a 85 cm, através de lisímetros. Foram construídos dois lisímetros do tipo volumétrico de chapas de acrílico com dimensões de 1m x 1m x 1m representando o manejo correspondente ao plantio direto, sendo um deles sem a palha. Uma das características dos lisímetros é a utilização da amostra de solo não deformada de 1 m3 de volume. O período de monitoramento se caracterizou como um ano atípico para a região com relação à precipitação, apresentando dois períodos distintos: um período úmido, com um total precipitado maior que a média em anos anteriores e um período seco com precipitação total menor que a média. Devido a esses períodos distintos, o monitoramento das outras variáveis foi prejudicado, uma vez que a precipitação é a única variável de entrada no balanço hídrico. No que se refere ao volume superficial e a drenagem profunda, foi constatado um comportamento semelhante nos lisímetros, entretanto no lisímetro com palha a drenagem profunda foi mais expressiva. Na análise da temperatura do solo, no lisímetro com palha a temperatura na profundidade de 20 cm foi menor que no lisímetro sem palha, já na profundidade de 85 cm não houve uma diferença significativa entre os mesmos. Com relação à umidade do solo, a qual foi monitorada nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no lisímetro com palha a umidade a 10 cm foi maior que no lisímetro sem palha; já na profundidade de 30 cm a umidade foi maior no lisímetro sem palha e na profundidade de 70 cm não houve diferença. Na análise da evapotranspiração foi verificado que no lisímetro com palha a evapotranspiração foi menor que no lisímetro sem palha, sendo que não foi possível realizar uma análise comparativa mais detalhada devido a alguns problemas com os aparelhos de medição. As observações experimentais indicam que a influência da palha reduz o escoamento superficial; aumenta a drenagem profunda; aumenta a umidade do solo; reduz a evaporação do solo, ocasionando uma redução na taxa de evapotranspiração e diminuição da temperatura máxima do solo. / This research was developed considering as the study case the Donato river basin (drainage area of 1,1 km2), which is located at central region of basaltic outflow in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, aiming to evaluate the differences in the behaviour of the water balance hydrologic variables (precipitation, superficial and subsurface drainage, soil moisture and evapotranspiration) under two different soil preparations and the soil temperature at two differents depths (20 and 85 cm) using lysimeters. Two volumetric lysimeters were built using acrylic plates with dimensions 1 m x 1 m x 1 m. Both lysimeters reproduced the direct plantation conditions and employed a 1-m3 unspoiled soil sample, but just one of them using straw coverage. The monitoring period was characterized as an unusual year concerning precipitation and two different periods were identified: a wet period, with total precipitation greater than the average historical value for the same time period in previous years, and a dry period, with total precipitation lower than the average historical value. As precipitation is the main input variable to water balance, the occurrence of these two different precipitation regimes make other monitoring variables difficult. Both lysimeters presented similar superficial and subsurface draining outputs, although it was observed a more pronounced subsurface drainage in that one with straw coverage. The 20-cm depth soil temperature was lower in the lysimeter with straw coverage, while the 85-cm depth soil temperature was practically the same on both of them. The soil moisture was monitored in the depths of 10, 30 and 70 cm. Considering the depth of 10 cm, the soil moisture in the lysimeter with straw coverage was higher than in the other one. The opposite was observed in relation to soil moisture in the depth of 30 cm, when the lysimeter with straw coverage presented lower values, while in the depth of 70 cm both lysimeters presented similar values to soil moisture. The results showed that evapotranspiration in the lysimeter with straw coverage was lower than in the other lysimeter, however a more detailed analysis was not possible due to mechanical problems in the instruments. The experimental observations indicate that the effect of the straw coverage over the hydrologic variables analysed are: reduction of the superficial drainage; increase of the subsurface drainage; increase of soil moisture; reduction of soil evaporation and consequently reduction of evapotranspiration; and a decrease in the maximum soil temperature.

Este trabalho foi realizado na bacia do arroio Donato (1,1 km2), localizada na região central do derrame basáltico sul-rio-grandense, com objetivo de avaliar as diferenças no comportamento das variáveis hidrológicas do balanço hídrico (precipitação, escoamento superficial e drenagem profunda, umidade do solo e evapotranspiração) em duas condições de manejo do solo e da temperatura do solo em duas profundidades, a 20 e a 85 cm, através de lisímetros. Foram construídos dois lisímetros do tipo volumétrico de chapas de acrílico com dimensões de 1m x 1m x 1m representando o manejo correspondente ao plantio direto, sendo um deles sem a palha. Uma das características dos lisímetros é a utilização da amostra de solo não deformada de 1 m3 de volume. O período de monitoramento se caracterizou como um ano atípico para a região com relação à precipitação, apresentando dois períodos distintos: um período úmido, com um total precipitado maior que a média em anos anteriores e um período seco com precipitação total menor que a média. Devido a esses períodos distintos, o monitoramento das outras variáveis foi prejudicado, uma vez que a precipitação é a única variável de entrada no balanço hídrico. No que se refere ao volume superficial e a drenagem profunda, foi constatado um comportamento semelhante nos lisímetros, entretanto no lisímetro com palha a drenagem profunda foi mais expressiva. Na análise da temperatura do solo, no lisímetro com palha a temperatura na profundidade de 20 cm foi menor que no lisímetro sem palha, já na profundidade de 85 cm não houve uma diferença significativa entre os mesmos. Com relação à umidade do solo, a qual foi monitorada nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no lisímetro com palha a umidade a 10 cm foi maior que no lisímetro sem palha; já na profundidade de 30 cm a umidade foi maior no lisímetro sem palha e na profundidade de 70 cm não houve diferença. Na análise da evapotranspiração foi verificado que no lisímetro com palha a evapotranspiração foi menor que no lisímetro sem palha, sendo que não foi possível realizar uma análise comparativa mais detalhada devido a alguns problemas com os aparelhos de medição. As observações experimentais indicam que a influência da palha reduz o escoamento superficial; aumenta a drenagem profunda; aumenta a umidade do solo; reduz a evaporação do solo, ocasionando uma redução na taxa de evapotranspiração e diminuição da temperatura máxima do solo. / This research was developed considering as the study case the Donato river basin (drainage area of 1,1 km2), which is located at central region of basaltic outflow in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, aiming to evaluate the differences in the behaviour of the water balance hydrologic variables (precipitation, superficial and subsurface drainage, soil moisture and evapotranspiration) under two different soil preparations and the soil temperature at two differents depths (20 and 85 cm) using lysimeters. Two volumetric lysimeters were built using acrylic plates with dimensions 1 m x 1 m x 1 m. Both lysimeters reproduced the direct plantation conditions and employed a 1-m3 unspoiled soil sample, but just one of them using straw coverage. The monitoring period was characterized as an unusual year concerning precipitation and two different periods were identified: a wet period, with total precipitation greater than the average historical value for the same time period in previous years, and a dry period, with total precipitation lower than the average historical value. As precipitation is the main input variable to water balance, the occurrence of these two different precipitation regimes make other monitoring variables difficult. Both lysimeters presented similar superficial and subsurface draining outputs, although it was observed a more pronounced subsurface drainage in that one with straw coverage. The 20-cm depth soil temperature was lower in the lysimeter with straw coverage, while the 85-cm depth soil temperature was practically the same on both of them. The soil moisture was monitored in the depths of 10, 30 and 70 cm. Considering the depth of 10 cm, the soil moisture in the lysimeter with straw coverage was higher than in the other one. The opposite was observed in relation to soil moisture in the depth of 30 cm, when the lysimeter with straw coverage presented lower values, while in the depth of 70 cm both lysimeters presented similar values to soil moisture. The results showed that evapotranspiration in the lysimeter with straw coverage was lower than in the other lysimeter, however a more detailed analysis was not possible due to mechanical problems in the instruments. The experimental observations indicate that the effect of the straw coverage over the hydrologic variables analysed are: reduction of the superficial drainage; increase of the subsurface drainage; increase of soil moisture; reduction of soil evaporation and consequently reduction of evapotranspiration; and a decrease in the maximum soil temperature.

Este trabalho foi realizado na bacia do arroio Donato (1,1 km2), localizada na região central do derrame basáltico sul-rio-grandense, com objetivo de avaliar as diferenças no comportamento das variáveis hidrológicas do balanço hídrico (precipitação, escoamento superficial e drenagem profunda, umidade do solo e evapotranspiração) em duas condições de manejo do solo e da temperatura do solo em duas profundidades, a 20 e a 85 cm, através de lisímetros. Foram construídos dois lisímetros do tipo volumétrico de chapas de acrílico com dimensões de 1m x 1m x 1m representando o manejo correspondente ao plantio direto, sendo um deles sem a palha. Uma das características dos lisímetros é a utilização da amostra de solo não deformada de 1 m3 de volume. O período de monitoramento se caracterizou como um ano atípico para a região com relação à precipitação, apresentando dois períodos distintos: um período úmido, com um total precipitado maior que a média em anos anteriores e um período seco com precipitação total menor que a média. Devido a esses períodos distintos, o monitoramento das outras variáveis foi prejudicado, uma vez que a precipitação é a única variável de entrada no balanço hídrico. No que se refere ao volume superficial e a drenagem profunda, foi constatado um comportamento semelhante nos lisímetros, entretanto no lisímetro com palha a drenagem profunda foi mais expressiva. Na análise da temperatura do solo, no lisímetro com palha a temperatura na profundidade de 20 cm foi menor que no lisímetro sem palha, já na profundidade de 85 cm não houve uma diferença significativa entre os mesmos. Com relação à umidade do solo, a qual foi monitorada nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no lisímetro com palha a umidade a 10 cm foi maior que no lisímetro sem palha; já na profundidade de 30 cm a umidade foi maior no lisímetro sem palha e na profundidade de 70 cm não houve diferença. Na análise da evapotranspiração foi verificado que no lisímetro com palha a evapotranspiração foi menor que no lisímetro sem palha, sendo que não foi possível realizar uma análise comparativa mais detalhada devido a alguns problemas com os aparelhos de medição. As observações experimentais indicam que a influência da palha reduz o escoamento superficial; aumenta a drenagem profunda; aumenta a umidade do solo; reduz a evaporação do solo, ocasionando uma redução na taxa de evapotranspiração e diminuição da temperatura máxima do solo. / This research was developed considering as the study case the Donato river basin (drainage area of 1,1 km2), which is located at central region of basaltic outflow in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, aiming to evaluate the differences in the behaviour of the water balance hydrologic variables (precipitation, superficial and subsurface drainage, soil moisture and evapotranspiration) under two different soil preparations and the soil temperature at two differents depths (20 and 85 cm) using lysimeters. Two volumetric lysimeters were built using acrylic plates with dimensions 1 m x 1 m x 1 m. Both lysimeters reproduced the direct plantation conditions and employed a 1-m3 unspoiled soil sample, but just one of them using straw coverage. The monitoring period was characterized as an unusual year concerning precipitation and two different periods were identified: a wet period, with total precipitation greater than the average historical value for the same time period in previous years, and a dry period, with total precipitation lower than the average historical value. As precipitation is the main input variable to water balance, the occurrence of these two different precipitation regimes make other monitoring variables difficult. Both lysimeters presented similar superficial and subsurface draining outputs, although it was observed a more pronounced subsurface drainage in that one with straw coverage. The 20-cm depth soil temperature was lower in the lysimeter with straw coverage, while the 85-cm depth soil temperature was practically the same on both of them. The soil moisture was monitored in the depths of 10, 30 and 70 cm. Considering the depth of 10 cm, the soil moisture in the lysimeter with straw coverage was higher than in the other one. The opposite was observed in relation to soil moisture in the depth of 30 cm, when the lysimeter with straw coverage presented lower values, while in the depth of 70 cm both lysimeters presented similar values to soil moisture. The results showed that evapotranspiration in the lysimeter with straw coverage was lower than in the other lysimeter, however a more detailed analysis was not possible due to mechanical problems in the instruments. The experimental observations indicate that the effect of the straw coverage over the hydrologic variables analysed are: reduction of the superficial drainage; increase of the subsurface drainage; increase of soil moisture; reduction of soil evaporation and consequently reduction of evapotranspiration; and a decrease in the maximum soil temperature.

En este trabajo se aborda la problemática de la afección de la actividad agrícola sobre los recursos hídricos del acuífero de la Plana de Castellón, con énfasis en algunos aspectos que presentaban lagunas de conocimiento, bien porque no se les había prestado la atención necesaria o bien porque constituían nuevos escenarios hasta ahora no contemplados.El estudio hidrogeoquímico general del aquífero ha permitido conocer dos hechos de indudable transcendencia: el control estructural ejercido sobre la alimentación lateral subterránea, que es bicarbonatada-cálcica en el sector septentrional y sulfatada cálcico-magnésicas en el sector meridional, y el proceso incipiente de intrusión marina en el sector de la desembocadura del río Mijares.La aplicación de diversos métodos para el cálculo de la evapotranspiración y su comparación son los resultados obtenidos experimentalmente en la estación lisimétrica han puesto de manifiesto que las cifras tradicionalmente admitidas, que estaban basadas en estimaciones o en cálculos empíricos poco consistentes, no son realistas y que tanto la evapotranspiración real como el retorno del riego son sensiblemente diferentes a los aceptados. Es necesario, por consiguiente, replantear esta cuestión y realizar nuevas estimaciones del balance hídrico del acuífero si se quieren cuantificar fiablemente los recursos disponibles.La aplicación de fertilizantes nitrogenados es, sin duda, la principal causa de las elevadas concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas, pero la lixiviación afecta a un porcentaje muy inferior al estimado anteriormente.Independientemente de los sulfatos procedentes de flujos regionales, que pueden afectar localmente al acuífero, las mayores entradas corresponden a la lixiviación de los fertilizantes sulfatados que se aplican en cantidades muy superiores a las necesarias.El riego con agua residual depurada presenta serios problemas de salinización y sodificación del suelo, e incrementa la mineralización del agua recirculada con el consiguiente deterioro de la calidad del agua subterránea.

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.

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.

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.