Erosão BHRUP mainar, Notas de estudo de Engenharia Ambiental

Baixe Erosão BHRUP mainar e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! ESTIMATIVA DA EROSÃO PLUVIAL NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO URUÇUÍ PRETO – PIAUÍ, BRASIL Raimundo Mainar de Medeiros Dr. em meteorologia e Pesquisador da Universidade Federal Rural de Pernambuco, UFRPE, PE, Brasil, e-mail: mainarmedeiros@gmail.com Marcelo Kozmhinsky Mestrando em Engenharia Ambiental, UFRPE, e-mail: marcelok1963@gmail.com Emmanuella Maria Gonçalves Lorena Mestranda em Engenharia Ambiental UFRPE-Universidade Federal Rural de Pernambuco, e-mail: emmanuelle@lorenas.com.br Romildo Morant de Holanda Prof. Dr. Universidade Federal Rural de Pernambuco, UFRPE, PE, Brasil, e-mail: romildomorant@gmail.com Vicente de Paulo Silva Prof. Dr. Universidade Federal Rural de Pernambuco, UFRPE, PE, Brasil, e-mail: vicenteufrpe@yahoo.com.br RESUMO O objetivo este trabalho é estimar a erosividade da chuva na bacia hidrográfica do rio Uruçuí Preto (BHRUP). A estimativa do potencial de erosão pluvial é uma ferramenta valiosa para orientar as práticas de manejo de solo e contribui com a atividade agropecuária e o gerenciamento dos recursos naturais. Aqui foi utilizada a Equação Universal de Perdas de Solo em 48 localidades no período crítico de ocorrência de chuvas intensas na BHRUP. Nesse período crítico, de outubro a março, chove 90,74% do total anual. Com base nos resultados verificou-se que em quatro localidades há estágios avançados de erosividade: Fazenda Cachoeira, no município de Santa Filomena com 51.955,2 MJ mm ha-1 h-1; Santa Filomena com 41.244,6 MJ mm ha-1 h-1; Fazenda Paus, em Monte Alegre do Piauí com 37.322,6 MJ mm ha-1 h-1 e Fazenda Melancia, em Gilbués com 34.923,4 MJ mm ha-1 h-1. Já o município de Colônia do Gurgúeia com 19.608,5 MJ mm ha-1 h-1 é o local com menor risco de erosividade. Nos outros 43 municípios os índices de erosividade são de moderados a fortes. Palavras-chaves: Erosividade pluvial, degradação do solo, equação universal de perda de solo. ABSTRACT The objective of this work is to estimate the rainfall erosivity in the Uruçuí Preto river basin (UPRB). The estimate of the rain erosion potential is a valuable tool to guide soil management practices and contributes to the agricultural activity and the management of natural resources. Here we used the Universal Soil Loss Equation of 48 locations in the critical period of heavy rain in UPRB. In this critical period, from October to March, rains 90.74% of the annual total. Based on the results it was found that at four sites there are advanced stages of erosivity: Fazenda Cachoeira, in Santa Filomena with 51,955.2 MJ mm ha-1 h-1; Santa Filomena with 41,244.6 MJ mm ha-1 h-1; Fazenda Paus, in Monte Alegre do Piauí with 37,322.6 MJ mm ha-1 h-1 and Fazenda Melância, in Gilbués, with 34,923.4 MJ mm ha-1 h-1. The city of Colonia do Gurguéia, with 19,608.5 MJ mm ha-1 h-1 is the place with less risk of erosivity. In the other 43 municipalities the erosivity indices are moderate to strong. Keywords: rain erosivity, soil degradation, universal soil loss equation. INTRODUÇÃO resultado da avaliação do potencial erosivo das chuvas em Santa Filomena – PI foi de 33.209,2 MJ mm ha-1 ano-1. É um índice de alta erosividade da chuva. Lima et al. (2014) mapearam a intensidade de exploração do solo entre os anos de 1984 a 2011 na sub-bacia do rio Uruçuí Preto a montante do riacho Corrente no estado do Piauí. Os resultados mostram que em 48,4% da área da bacia não ocorreu exploração, enquanto 35,2% apresentaram exploração média e 16,4% ocorreu exploração mais intensa. Ferraz et. al. (2014) estimou a intensidade de uso e exploração do solo entre os anos de 1984 a 2011, no trecho correspondente à sub-bacia do rio Uruçui Preto, entre o riacho dos Paulos e riacho da Colher, localizada ao oeste do estado do Piauí. Os resultados obtidos apontaram acentuada exploração do solo na região de estudo. Cerca de 42,4% da área apresentou alguma forma de exploração. A BHRUP está sujeita a chuvas de alta intensidade. Geralmente essas chuvas causam erosão hídrica bastante severa. Portanto, é importante estudar as características das chuvas, seus parâmetros básicos e como eles contribuem para a desagregação, transporte e deposição do solo. Apesar da importância do conhecimento do fator erosividade, pouco se conhece sobre o assunto na BHRUP evidenciando assim a necessidade do desenvolvimento de trabalhos que visem a estimativas desse índice, Azevedo (2012). Assim, o objetivo deste estudo é estimar o índice de erosividade (EI30) da chuva em 48 localidades no âmbito da BHRUP com base na equação universal de perda do solo. MATERIAL E MÉTODOS Segundo França et al., (2014) a bacia hidrográfica do rio Uruçuí Preto (BHRUP), encontra- se encravada na bacia sedimentar do rio Parnaíba, constituindo-se como um dos principais tributários pela margem direita. Possui uma área total de aproximadamente 15.777 km2, representando 5% do território piauiense e abrange parte da região sudoeste, projetando-se do sul para o norte em forma de lança, CONDEPI (2002). A área integra total ou parcialmente 6 folhas na escala 1:250.000 e situa-se entre as coordenadas geográficas que determinam o retângulo de 07°18’16’’ a 09°33’06’’S e 44°15’30’’ a 45°31’11’’W de Greenwich . O rio principal tem extensão de 532 km, sua declividade média e de 2,1 m km-1, com uma área de 48,830 km2, abrangendo 49 municípios (Figura 1). Figura 1. Bacia hidrográfica do rio Uruçuí Preto. Fonte: Adaptada por Medeiros (2013) Para analisar o comportamento climático e estimar a erosividade do solo pela chuva em 49 localidades na BHRUP, foram utilizados dados de precipitação média mensal, cedidos pela Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste, 1990 (SUDENE) e da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado do Piauí (EMATERPI) no período de 1960 a 1990. De acordo com EMBRAPA (1986) as ocorrências mais frequentes de solos na BHRUP são Latossolos Amarelos, predominantes na bacia, Neossolos e Neossolos Quatzarêncios e Hidromóficos. De acordo com a COMDEPI (2002) na identificação e descrição da vegetação na BHRUP encontram-se: vegetação típica das savanas constituída de um estrato descontínuo composto de elementos arbustivos e arbóreos caracterizados por troncos tortuosos, casca espessa, folhas coriáceas e dossel quase sempre assimétrico. Entre as espécies mais frequentes estão o barbatimão, o pau terra de folha larga e a simbaíba, com a superfície do solo recoberta por um estrato gramíneo de capim agreste. Na vertente do rio Uruçuí Preto o cerrado se desenvolve de forma fechada, composto por espécies de maior porte, entre as quais o Pau D´arco e o Gonçalo Alves. Para estimar o índice de erosividade pluvial, foi utilizada a metodologia proposta por Wischmeier (1971) e Wischmeier e Smith (1958, 1978) e fazendo uso da equação simplificada por Bertoni & Lombardi Neto (1999), assim a erosividade da chuva é dada como: Em que: EI30 - é a média mensal do índice de erosão, em MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1; r2 - é a precipitação média mensal, em mm; P - é a precipitação média anual, em mm. Segundo Barbosa et al., 2000; Menezes et al., 2011) o fator R permite avaliar o potencial erosivo das chuvas de determinado local, dado por: A Equação (3) calcula o período de retorno (T, em anos) para os índices de erosividade EI30 e para as chuvas máximas diárias e anuais, T é dado por: Tabela 2 - Valores médios mensais e anuais da precipitação pluvial e da erosividade e seus respectivos desvios percentuais (DES) em relação à média para á área da BHRUP, entre 1960 e 1990. Mês Precipitação (1) Erosividade (1) (mm) DP (%) (MJ.mm ha-1ano-1) DP (%) Janeiro 175,9 19,2 3914,4 21,4 Fevereiro 162,4 17,7 3416,3 18,7 Março 159,1 17,3 3299,9 18,1 Abril 105,4 11,5 1637,7 9,0 Maio 22,4 2,4 117,9 0,6 Junho 3,2 0,4 4,4 0,0 Julho 1,2 0,1 0,8 0,0 Agosto 1,2 0,1 0,8 0,0 Setembro 10,0 1,1 30,0 0,2 Outubro 57,6 6,3 586,7 3,2 Novembro 128,3 14,0 2288,4 12,5 Dezembro 149,3 16,3 2960,7 16,2 Total 917,6 100,0 18257,9 100,0 (1) Média de 30 anos. DP - desvio percentual A Figura 3 mostra a erosividade média dos primeiros quatro meses do ano com base na precipitação pluviométrica média para os 49 locais da área da BHRUP. A. B. C. D. Figura 3 - Erosão da chuva (A) janeiro, (B) fevereiro, (C) março, (D) abril Nas Figuras 3A, B, C e D a erosividade dos primeiros quatro meses do ano apresentam um acréscimo gradativo de este para oeste, nota-se ainda que os maiores índices de erosividade se concentram no setor oeste, com picos extremo no sudoeste da BHRUP, próximo dos municípios de Santa Filomena e Gilbués. E. F. G. H. Figura 4. Erosão da chuva (E) maio, (F) junho, (G) julho, (H) agosto Na Figura 4E observa-se uma mudança de padrão nos índices de erosividade, o mês de maio apresenta uma área maior de erosividade no setor sudoeste e leste. A erosividade atinge metade da BHRUP, os maiores valores ocorrem de oeste para leste. Na Figura 4F, mês de junho, a área central e norte apresentam moderada erosividade, fraca erosividade na região sul e extrema erosividade no setor sudoeste. O mês de julho, Figura 4G, apresenta moderada erosividade no norte. No sudoeste e sudeste estão as maiores taxa de erosão. No restante da BHRUP ocorrem os menores índices de erosividade. Na Figura 4H, mês de agosto, observa-se moderada erosividade no centro e setor norte. No sul da bacia ocorrem de moderada a forte erosividade, com destaque para a região sudeste da bacia. Essa ocorrência no sudeste está associada aos efeitos do vento predominantes e a baixa umidade de solo. Figura 5I corresponde a erosividade do mês de setembro onde se destacam a área central, o leste, o norte e o extremo sul, nessas regiões ocorrem as maiores taxas de erosividade. O leste e nordeste ocorrem moderadas taxas de erosividade. Com o inicio das chuvas de pré-estação (mês de outubro) nota-se ao sul da BHRUP a ocorrência de altas taxas de erosividade (Figura 5J). A Figura 5K corresponde ao mês de novembro, nota-se o aumento da erosividade da chuva no setor sul da BHRUP, com intensificações nos municípios de Gilbués e Santa Filomena. Na região central e norte a erosividade é de moderada a fraca, haja vista que a intensidade das chuvas é fraca e as durações são inferiores há cinco horas. Na Figura 5L pode ser visto que as regiões oeste e sudoeste apresentam erosividade mais intensa, já no centro-leste da bacia ocorrem os menores índices de erosividade. I. J. K. L. Figura 5. Erosão da chuva (I) setembro, (J) outubro, (K) novembro, (L) dezembro A Figura 6M apresenta o comportamento anual da erosividade na BHRUP. Os índices de erosividade decrescem de oeste para leste. Há uma área de máxima erosividade no extremo sudoeste, próximo à Santa Filomena, ao norte encontram-se os menores índices de erosividade. Figura 6. 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