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dc.creatorRamon, Rafael
dc.date.accessioned2017-08-10T14:19:32Z
dc.date.available2017-08-10T14:19:32Z
dc.date.issued2017-02-20
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/11344
dc.description.abstractOne of the challenges of modern agriculture is adapting to climatic effects, including the capability of rainfall events in causing erosion. Understanding the climatic phenomena depends on the monitoring of rain variables that express the magnitude and pattern of erosive agents. The kinetic energy of rain (E) and the maximum intensity of 30 minutes (I30) are key variables to represent the capability of rain in causing erosion, and the product of the two being one of the most known and used erosivity indices (EI30). However, in Brazil, to obtain direct and continuous measurements of E are incipient, as long series of rain intensity data (I) are scarce. Therefore, empirical equations based on rainfall information that are easy to acquire as daily or monthly accumulated rain (P) are used. The aim of this study is to analyze a set of data with hydrological variables, especially rainfall characteristics (volume, duration and energy) responsible for triggering the erosion process and its relationship with flow behavior (Q), suspended sediment concentration (SSC) and sediment yield (SY) in a rural catchment. From the analysis of the variables, E and EI30 estimation equations are proposed for the study site. The study was conducted in a 1.23 km² experimental catchment located in southern Brazil, where monitoring of the main hydrological flows (P, Q and SSC) has been carried out since 2002. P is monitored with pluviometers and rain gauges, and E has been measured since 2014 by a disdrometer (Parsivel2 - OTT). From this set of data, different equations for the estimation of E=f(I) and models for the estimation of EI30 were explored. Complementarily, a comparison was made between the equations obtained with equations available in the literature for the estimation of E and EI30. Additionally, this study also explored seasonal variations in rainfall characteristics (I30 P, E) and related them to Q, SSC and SY of the catchment in order to demonstrate the importance of E and I30 for the hydrossedimentological modeling. The measured E values were similar to the values estimated by the equations of Foster et al. (1981) and van Dijk et al. (2002), while Brown and Foster (1987) equation underestimate the values of E. EI30 was also quantified over a period of 8 years and an equation was proposed to estimate EI30 by accumulated daily rainfall variables. From 15 years of data, an annual EI30 value is presented and its average distribution between the 12 months of the year. The main results are: (a) a new equation for estimating E from the I measurement, its seasonal variability and similarities with equations previously known; (B) the relationship between measured E data and measured hydrological variables at catchment scale; (C) the EI30 factor for the Arvorezinha/RS region; (D) new indices for estimating EI30 from daily rainfall records.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDisdrômetropor
dc.subjectErosão hídricapor
dc.subjectMonitoramento ambientalpor
dc.subjectConservação do solopor
dc.subjectRecursos hídricospor
dc.subjectDisdrometereng
dc.subjectWater erosioneng
dc.subjectEnvironmental monitoringeng
dc.subjectSoil conservationeng
dc.subjectWater resourceseng
dc.titleMedição da energia cinética das chuvas e definição de um índice pluvial para estimativa da erosividade em Arvorezinha/RSpor
dc.title.alternativeKinetic energy measurement of rainfall and defining a pluvial index to estimate erosivity in Arvorezinha / RSeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoUm dos desafios da agricultura moderna é a adaptação aos efeitos climáticos, dentre eles a capacidade dos eventos chuvosos em causar erosão. A compreensão dos fenômenos climáticos depende necessariamente do monitoramento das variáveis da chuva que expressarão a magnitude e o padrão dos agentes erosivos. A energia cinética da chuva (E) e a intensidade máxima de 30 minutos (I30) são variáveis fundamentais para representar a capacidade da chuva em causar erosão, sendo o produto das duas um dos índices de erosividade (EI30) mais conhecidos e utilizados. Entretanto, no Brasil, a obtenção de medidas diretas e contínuas da E são incipientes, assim como longas séries de dados de intensidade da chuva (I) são escassos. Por conta disso, são utilizadas equações empíricas baseadas em informações da chuva que são de fácil aquisição como chuva acumulada (P) diária ou mensal. O objetivo deste trabalho é analisar um conjunto de dados com variáveis hidrológicas, especialmente propriedades da chuva (volume, duração e energia) responsáveis pelo desencadeamento do processo de erosão hídrica, e sua relação com o comportamento da vazão (Q), concentração de sedimentos em suspensão (CSS) e produção de sedimentos (PS) em uma bacia hidrográfica rural. A partir da análise das variáveis são propostas equações de estimativa da E e EI30 para o local de estudo. O estudo foi conduzido em uma bacia hidrográfica experimental de 1.23 km², localizada no sul do Brasil onde é realizado o monitoramento dos principais fluxos hidrológicos (P, Q e CSS) desde 2002. A P é monitorada com pluviômetros e pluviógrafos, e a E tem sido medida desde 2014 por um disdrômetro (Parsivel2 – OTT). A partir desse conjunto de dados foram exploradas diferentes equações para a estimativa da E = f(I) e também modelos para a estimativa do EI30. Complementarmente, foi realizada uma comparação entre as equações obtidas com equações disponíveis na literatura para a estimativa da E e EI30. Além disso, esse estudo também explorou variações sazonais nas propriedades da chuva (I30, P, E) e as relacionou com a Q, CSS e PS da bacia na busca de demonstrar a importância da E e I30 para a modelagem hidrossedimentológica. Os valores de E medidos foram semelhantes aos valores estimados pelas equações de Foster et al. (1981) e van Dijk et al. (2002), ao passo que a equação de Brown e Foster (1987) subestima os valores de E. Também foi quantificado o EI30 em um período de 8 anos e proposto uma equação para estimativa do EI30 por variáveis de chuva acumulada na escala diária. A partir de 15 anos de dados é apresentado um valor de EI30 anual e sua distribuição média entre os 12 meses do ano. Os principais resultados encontrados são: (a) uma nova equação para estimativa da E a partir da I medida, sua variabilidade sazonal e semelhanças com equações conhecidas previamente; (b) a relação entre dados de E medida e variáveis hidrológicas medidas na escala de bacia hidrográfica; (c) o fator EI30 para a região de Arvorezinha/RS; (d) novos índices para estimativa do EI30 a partir de registros de chuva diários.por
dc.contributor.advisor1Minella, Jean Paolo Gomes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3194231720402587por
dc.contributor.referee1Cassol, Elemar Antonino
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2664594428441096por
dc.contributor.referee2Reichert, José Miguel
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0910765178697312por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7488547404459124por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentAgronomiapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Ruraispor


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