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Previous issue date: 2014-03-27 / By 1947, Ellison, defined soil erosion as a process of breakdown and sediment transport by erosive agents, and factors involved in the process should be studied separately. From there, a series of models and mathematical equations were developed to predict soil erosion. At one extreme, empirical models, similar to Equation Universal Soil Loss Models - USLE, considering annual average soil loss, are relatively simple and require little computational effort. However, present difficulties when it comes to scaling for different scenarios of those tested, and are not indicated for individual events. At the other extreme, the mathematical models with a high degree of complexity, require great effort in the generation of the input data, and computational work in their processing. Although a purely physical model is desirable, the amount of required information makes it virtually impossible, suggesting the adoption of an intermediate model between purely physical and empirical. A simplified model proposed by Hartley (1987) to estimate runoff, sediment yield and soil loss can be an alternative in this universe. This model, despite a physical basis, requires a set of data similar to the USLE. The research aims to examine the Hartley model, build and adapt new routines to be incorporated in the original model and validate it in some real situations. The first steps of this work consisted in searching and organizing data on losses of soil and water by rainfall erosion, originating database for soil conservation and water available on CAV/UDESC. The simulations were performed with the data obtained in experiments conducted in two soils, clayey loam structured soil (Hapludox) and Inceptisol. The model performance was evaluated according to the confidence index, which summarizes the results of the indices of concordance and correlation.
The model proved capable of predicting water losses, with correlation coefficients between 0.75 and 0.91, similar to levels of concordance
from 0.73 to 0.91. The performance of the model ranged from tolerable to very good. For soil loss, the model showed higher rates, with values of 0.96 and 0.95 for the correlation and concordance, respectively. The performance of the model for soil loss, had great values / Por volta de 1947, ELLISON, definiu a erosão do solo como um processo de desagregação e transporte de sedimentos por agentes erosivos, e que fatores envolvidos no processo deveriam ser estudados separadamente. A partir daí, uma série de modelos e equações matemáticas foram desenvolvidas para predizer a erosão do solo. Num extremo, os modelos empíricos, semelhantes à Equação Universal de Perda de Solo USLE, por considerar valores médios anuais de perdas de solo, são relativamente simples e requerem pouco esforço computacional. No entanto, apresentam algumas dificuldades quando se trata de extrapolação para cenários diferentes daqueles testados, além de não serem indicados para eventos individuais. Noutro extremo, os modelos matemáticos, com alto grau de complexidade, exigem grande esforço na geração dos dados de entrada e muito trabalho computacional no seu processamento. Embora seja desejável um modelo puramente físico, a quantidade de informações requeridas torna-o praticamente inviável, o que indica a adoção de um modelo intermediário entre puramente físico e empírico. Um modelo simplificado, proposto por Hartley (1987) para estimar o escoamento superficial, a produção de sedimentos e a perda de solo, pode ser uma alternativa neste universo. Este modelo, apesar de ter uma base física, requer um conjunto de dados similar àquele da USLE. A pesquisa tem como objetivo proceder à análise do modelo de Hartley, construir e adequar novas rotinas a serem incorporadas no modelo original e validá-lo em algumas situações reais. Os primeiros passos deste trabalho consistiram em buscar e organizar dados de perdas de solo e água por erosão hídrica pluvial, oriundos da base de dados de conservação do solo e água disponíveis no CAV/UDESC. As simulações do modelo foram realizadas com os dados obtidos em experimentos conduzidos em dois solos, um Nitossolo Háplico Alumínico e um Cambissolo Húmico Alumínico Léptico. O desempenho do modelo foi avaliado segundo o índice de confiança, o
qual sintetiza os resultados dos índices de concordância e de correlação. O modelo mostrou-se capaz de predizer as perdas de água, com índices de correlação entre 0,75 e 0,91, semelhantes aos índices de concordância de 0,73 a 0,91. O desempenho do modelo variou de sofrível a muito bom. Para as perdas de solo, o modelo apresentou índices superiores, com valores de 0,96 e 0,95 para a correlação e a concordância, respectivamente. O desempenho do modelo, para as perdas de solo, foi considerado ótimo
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/601 |
| Date | 27 March 2014 |
| Creators | Cecatto, Carlos Alberto |
| Contributors | Miquelluti, David José |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Doutorado em Ciência do Solo, UDESC, BR, Ciência do Solo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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