Monitoramento e modelagem hidrológica em pequenas bacias hidrográficas rurais pareadas com produção de grãos e pecuária leiteira
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2018-02-23Metadatos
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A produção de sedimentos acelerada representa um dos maiores problemas, em escala mundial, no âmbito da degradação das águas e do solo. Estudos dos processos hidrológicos e sedimentológicos em escala de bacia hidrográfica representam um recurso para identificar, compreender e propor estratégias de amenização dos efeitos das ações antrópicas sobre a produção de sedimentos. Tais estudos podem ser conduzidos por meio de monitoramento automático contínuo. A produção de sedimentos em escala de bacia hidrográfica contempla as fases da desagregação, transporte e deposição. Nesse sentido, ferramentas de modelagem são cada vez mais utilizadas em estudos ambientais porque auxiliam no entendimento dos impactos das mudanças no uso e cobertura do solo e para a predição de alterações futuras no ambiente. Objetivou-se, com a realização deste trabalho, entender, descrever e representar o comportamento dos processos hidrológicos e sedimentológicos por meio do monitoramento e da modelagem com o Limburg Soil Erosion Model (LISEM) em duas pequenas bacias hidrográficas rurais pareadas. As bacias hidrográficas pareadas, denominadas de bacia sul (0,94 km2) e bacia norte (0,66 km2), estão localizadas no município de Quinze de Novembro, na região fisiográfica do Planalto Meridional do estado do Rio Grande do Sul. O monitoramento hidrossedimentométrico foi realizado entre abril de 2016 e outubro de 2017, em seções de monitoramento fluviométrico compostas de vertedores triangulares equipadas com sensores de precipitação, de nível e de turbidez, para quantificar a chuva, vazão e concentração de sedimentos em suspensão, respectivamente; e com datalogger e painéis solares. Amostras de suspensão (água + sedimentos) foram coletadas, manualmente, durante eventos de chuva-vazão-sedimentos para gerar uma curva para a estimativa da concentração de sedimentos em suspensão. Eventos de maior magnitude, acima de 50 mm, além de apresentarem rápida resposta a eventos pluviais, foram responsáveis pelo maior volume de vazão e concentração de sedimentos. A histerese predominou em sentido horário, com a ocorrência dos picos de sedimentos antes dos picos dos hidrogramas, o que evidencia que as fontes de produção e mobilização de sedimentos ocorrem, predominantemente, nas redes de drenagens, sulcos próximos aos canais principais ou convergência de estradas. O LISEM representou satisfatoriamente o escoamento superficial em eventos pluviais de diferentes intensidades, ocorridos durante os anos de 2016 e 2017, nas duas bacias hidrográficas, admitidos pelo coeficiente Nash e Sutcliffe (>0,75) e percentagem de bias (≤25%). Alguns parâmetros calibrados foram muito diferentes dos valores medidos. A bacia sul teve menor produção total de sedimentos. A presença da vegetação ciliar ao longo da rede de drenagem principal na bacia sul pode ter influenciado o efeito de amortecimento do escoamento superficial, disciplinando o movimento de água superficial das áreas vertentes para o canal principal durante eventos pluviais, promovendo menor mobilização e transporte de sedimentos em suspensão.
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