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Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This Master thesis studies the spatio-temporal variability of soil moisture in the Guaraíra experimental watershed, located on the southern coast of Paraíba. As it is an experimental basin, it is of great importance to know how its variables work and interact together, in order to allow inferences in similar basins. In that case, the soil moisture play a role responsible for several factors in the watershed, like flow generation, drought development and groundwater recharge, for example. Initially, being a small watershed, (5,84 km²) it was believed that its results related to soil moisture should be very homogeneus, however, a hypothesis was made about how the different soil and vegetation cover between each station could make an influence in the results. The research had as its main objective to study the spatio-temporal variability on the soil moisture on the said study area, in order to use these information as subsidy to similar basins, even bigger ones. For this it was used data from the TDR (Time Domain Reflectometry) soil moisture probes installed at five stations and pluviographs in the study area combined with manual collection for calibration and validation of the probe’s results since april 2013 until September 2014. This way, it was possible to apply the methods used by Vachaud et al. (1985( and Mittelbach & Seneviratne (2012), with the disconnection of the resilts of soil moisture into its variable and invariable parts on time, which consist in the spatio-temporal variability of soil moisture analysis. As the TDR probes used to measure soil moisture give a temporal resolution of one hour, an analysis of temporal resolution was proceeded, allowing to use diary data in order to represent the soil moisture, without significant variation of results. The results confirmed the homogeneity of spatio-temporal variability of the soil moisture in the basin, except for the station with less vegetation cover, where the spatio-temporal variability of soil moisture differed significantly from the rest of the basin. Thus, it was perceived the similiraty between the results of soil moisture in the terms of temporal mean and anomalies, for the stations with similar vegetation cover. This way, it was concluded that the fact that the results of the
station with less vegetation cover had been so different is due to its lack of vegetation cover, being very different from the rest of the basin, thus enhancing the importance of vegetacion cover as a natural controller of soil moisture. As to the temporal variability, that is more susceptible to climatic effect, like precipitation for example, while the spatial-variability is more related to the invariable terms on time. Yet, the calibration of the probes was successfully executed and they do represent well the soil moisture for that study area, allowing continuous monitoring on that experimental basin. / Este trabalho tem como objeto de estudo a variabilidade espaço-temporal da umidade do solo na bacia hidrográfica experimental do riacho Guaraíra, localizada na região litorânea sul do Estado da Paraíba. Tratando-se de uma bacia experimental, é de suma importância conhecer como funcionam e interagem entre si seus variados elementos, afim de possibilitar inferências em bacias semelhantes. Nisto, a umidade do solo é responsável por vários outros fatores na bacia hidrográfica, tais quais geração de vazão, desenvolvimento de secas e recarga de aquíferos, por exemplo. Inicialmente, por ser uma área pequena (5,84 km²), acreditava-se que os seus resultados relativos à umidade do solo seriam bastante homogêneos, entretanto, pensou-se na hipótese de os diferentes solos e vegetações de cada estação poderem influenciar no comportamento da umidade do solo. A pesquisa teve então como principal objetivo estudar a variabilidade espaço-temporal da umidade do solo na referida área de estudo, de forma a utilizar estas informações como subsídio para bacias semelhantes, podendo até serem de maior porte. Para isto, utilizaram-se dados das sondas de umidade do solo do tipo TDR (Time Domain Reflectometry) e pluviógrafos instalados em cinco locais da bacia experimental, aliados à coletas manuais para calibração e validação dos resultados destas sondas durante o período de abril de 2013 até setembro de 2014. Com isto, aplicaram-se os métodos propostos por Vachaud et al. (1985) e Mittelbach & Seneviratne (2012), que permitem a separação da umidade do solo em suas parcelas variáveis e invariáveis no tempo, que consistem na análise de variabilidade espaço-temporal da umidade do solo. Como as sondas TDR utilizadas para medição da umidade fornecem uma resolução temporal de uma hora, procedeu-se uma avaliação desta resolução temporal que permitiu utilizar dados diários para representar as umidades dos solos, sem variação significativa de resultados. Os resultados confirmaram a homogeneidade da variabilidade espaço-temporal da umidade do solo na bacia experimental, com a exceção da estação que possui menor cobertura vegetal, onde a variabilidade espaço-temporal da umidade do solo diferiu significativamente do resto da bacia. Ainda, percebeu-se a semelhança entre os resultados de umidade do solo das estações com cobertura vegetal semelhantes em termos tanto de média temporal quanto de anomalias. Desta forma, concluiu-se que, o fato de os resultados da estação com pouca cobertura vegetal terem sido tão diferentes na época chuvosa deve-se justamente à esta falta de cobertura vegetal, diferente das outras estações, reforçando a importância da cobertura vegetal como um controlador natural da umidade do solo. Quanto à variabilidade temporal, esta é mais sujeita aos efeitos climáticos, como por exemplo a precipitação, enquanto que a variabilidade espacial está mais atrelada aos termos invariáveis no tempo. Ainda, a calibração das sondas foi efetuada com sucesso e representam bem a umidade do solo para a área de estudo, tornando possível o contínuo monitoramento desta bacia experimental.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9151 |
| Date | 31 March 2016 |
| Creators | Lira, Nicholas Borges de |
| Contributors | Almeida, Cristiano das Neves |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil, Engenharia Cívil e Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5212314370655042468, 600, 600, 600, 600, -6802672734029945274, -6274833215046395772, 3590462550136975366 |
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