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ENGENHARIA AMBIENTAL

Aplicao da Equao Universal de Perda de Solosem uma sub-bacia do rio Dourados

Eroso e Conservao do SoloProfessores: Claudia V. Bacchi e Teodorico A. SobrinhoAcadmicos: Gabriel JuraskiPricila FernandesThmmy Lima Garcia

FAENG

CAMPO GRANDE-MS, 01 de julho de 2014SUMRIO1. Introduo22. Materiais e Mtodos41. 2. 2.1. Fator Erosividade da Chuva (R)52.2. Fator Erodibilidade do Solo (K)62.2.1. SOLO LEa1162.2.2. SOLO LEa2072.2.3. SOLO LRa172.2.4. SOLO LRd772.3. Fator Topogrfico (LS)82.4. Fator Uso e Manejo do Solo (C)92.5. Fator Prticas Conservacionistas (P)103. Resultados e Concluses114. Bibliografia12

1. IntroduoOs processos erosivos ocorrem de forma natural, porm quando h interferncia humana esses processos so acelerados acarretando em grandes impactos ambientais.O objetivo deste trabalho determinar a perda de solo dentro da sub-bacia em anlise, para isso necessrio compreender o modelo USLE desenvolvido por Wischmeier e Smith (1978) nos Estados Unidos. Esse modelo utiliza seis fatores como base: erosividade (R), erodibilidade (K), comprimento de rampa (L), declividade (S), uso e manejo do solo (C) e por fim prticas conservacionistas (P), o produto de cada fator resulta na perda de solo (A) da rea em estudo.A rea em estudo deste trabalho encontra-se em na sub-bacia do Rio Dourados, poro Sul do estado de Mato Grosso do Sul, nas coordenadas mdias 648873.31,7555840.84 UTM, possuindo uma rea total de aproximadamente 48,638 km. A sub-bacia do Rio Dourados est dentro da bacia do Rio Ivinhema, que por sua vez est dentro da bacia do Rio Paran. O Rio Dourados de fundamental importncia para a regio Sul do estado, devido a regio ter o desenvolvimento econmico baseada na agricultura irrigada (MATO GROSSO DO SUL, 2000). Para a utilizao da equao USLE deve ser realizado o levantamento das informaes de cada um dos fatores da equao.A pluviosidade o mais importante fator a ser considerado na perda de solo, devido ao alto poder desagregador e carreador de sedimentos da chuva, o principal processo erosivo presente no Brasil. As precipitaes ao longo dos meses na bacia do rio Dourados variaram de 18,0 a 225,0 mm, sendo, de modo geral, maior na regio de cabeceira e decrescendo em direo foz da bacia. No perodo entre abril e setembro temos as menores precipitaes, sendo em julho e agosto os meses com menor intensidade pluviomtrica. (Arai et. al, 2010).Segundo Urchei e Fietz (2001) a sub-bacia em estudo possui 97% de seu solo composto por Latossolos (73,42% Latossolo Roxo e 24% Latossolo Vermelho-Escuro), os outros solos presentes so basicamente Podzlico Vermelho-Escuro, Gleissolo Pouco Hmico e Areia Quartzosa. Segundo Lombardi Neto et. al. (1995) os latossolos tem resistncia a eroso variando entre moderada e alta, como a composio da sub-bacia 97% desse tipo de solo temos uma taxa de perda de solo menor se comparada com outros tipos de solo.No estudo de BENEVITO (2006) foram observadas seis principais unidades de relevo, onde essas unidades apresentaram diferentes graus de fragilidade ambiental, representadas pelas instabilidades potenciais definidas a partir dos nveis fraco, mdio, forte e muito forte. A instabilidade potencial fraca foi atribuda Superfcie Basltica Rebaixada Intra-Bacia. As unidades Plancie Fluvial e Topos Aplanados do Arenito Caiu apresentaram mdio grau de instabilidade potencial. A unidade Superfcie Dissecada do Arenito Caiu apresenta forte grau, e as unidades Altas Superfcies Sustentadas por Cascalhos e Superfcies Entalhadas das Cabeceiras de Drenagem apresentam muito forte instabilidade potencial.A partir dos dados obtidos por Gonalves et. al. (2010) temos aproximadamente 80% do uso do solo da bacia do Rio Dourados voltados para a agricultura e pecuria, apenas 10% de vegetao nativa arbrea e 8% de reas de vrzea, a partir disso podemos notar uma regio altamente antropizada.Em resumo, a bacia do Rio Dourados onde est situada a sub-bacia em estudo, temos uma bacia com sua topografia variando entre altamente estvel e instvel com relao a processos erosivos, h um perodo compreendido entre outubro e maro com altos ndices pluviomtricos, associadas com uma regio de solo predominantemente do tipo latossolo e por consequncia altamente antropizada com agricultura e pecuria, e tendo sua topografia variando entre altamente estvel e instvel com relao a processos erosivos.

2. Materiais e MtodosO trabalho consiste em mensurar as perdas de solo por meio da Equao Universal de Perdas de Solo (USLE), desenvolvida Wischmeier e Smith (1978) e com apoio do software Quantun GIS - verso 1.8.0 - Lisboa, baseado em SIG (Sistemas de Informaes Geogrficas).A Equao Universal de Perdas de Solo um mtodo emprico para estimar a perda de um solo qualquer causada por eroso laminar, baseada em seis fatores independentes:A = R.K.L.S.C.Ponde:A: perda anual mdia de solo por unidade de reaR: erosividade da chuvaK: erodibilidade do soloLS: produto entre o comprimento de rampa (L) pela declividade local (S)C: Uso e manejo do soloP: Prticas conservacionistas

1. 2.

2.1. Fator Erosividade da Chuva (R)A erosividade da chuva representada por um ndice numrico (EI30), onde o resultado apresenta a sua capacidade de erodir determinada rea.Para a determinao da erosividade da chuva necessrio os dados pluviomtricos anuais da rea em estudo, atravs do somatrio dos ndices EI30 de cada ms determinado o ndice anual (R). Na rea em estudo o ndice R j veio previamente calculado, sendo apresentado na figura abaixo:Figura 1- Erosividade (camada raster R_5)

2.2. Fator Erodibilidade do Solo (K)Erodibilidade a capacidade de o solo ter suas partculas desagregadas, a obteno desse fator feito por meio de ensaios empricos. Segundo Paranhos et. al. (2003) importante observar que a intensidade da eroso em determinada rea pode ser influenciada pelo fator topogrfico, tipo de chuva, uso e manejo do solo, prticas conservacionistas do que pelo prprio tipo de solo.A rea de estudo composta por quatro tipos de solos, sendo eles LEa11, LEa20, LRa1 e LRd7.

Figura 2 - Distribuio dos Solos (camada vetorial solos_5)

2.2.1. SOLO LEa11Segundo a carta de solos brasileira, o solo LEa11 classificado como Latossolo Vermelho-Escuro lico, textura franca, plano e suavemente ondulado + Areias Quartozasas lica. Nos estudos executados por ngulo et. al (1983) esse tipo de solo tem o valor de 0,008 t h MJ-1 mm-1 para o fator K.2.2.2. SOLO LEa20Os solos LEa20 so classificados pela Carta de Solos brasileira como com sendo do tipo: Latossolo Vermelho-Escuro lico, textura franca, plano e suavemente ondulado + Latossolo Vermelho-Escuro lico, textura franca, muito pedregoso, suavemente ondulado + Latossolo Vermelho-Amarelo lico, textura franca, plano e suavemente ondulado, Segundo o levantamento executado por Denardin (1990) esse solo apresenta o valor de 0,013 t h MJ-1 mm-1 para a perda de solo.2.2.3. SOLO LRa1O solo LRa1 classificado segundo a Cara de Solos brasileira como: Latossolo Roxo lico, textura muito argilosa, plano. Segundo Hernani et. al. (1997) o Fator K para esse tipo de solo igual a 0,0101 013 t h MJ-1 mm-12.2.4. SOLO LRd7Os solos LRd7 so classificados como: Latossolo Roxo distrfico e eutrfico, textura muito argilosa e argilosa, suavemente ondulado + Geli Pouco Hmico eutrfico, argila de alta atividade, textura argilosa, plano + Glei Hmico eutrfico, textura argilosa, argila de alta atividade + Plintossolo eutrfico, argila de alta atividade, textura franca, horizonte A argiloso horizonte B, abrptico + Latossolo Roxo eutrfico pouco profundo, argiloso, suavemente ondulado. Segundo Fernandes (1999) apud. Menk (1997) esse tipo de solo possui o valor de 0,0151 t h MJ-1 mm-1 para o Fator K.

Figura 3 - Fator Erodibilidade (camada vetorial solos_5)

2.3. Fator Topogrfico (LS)O fator topogrfico o produto de duas variveis topogrficas, o comprimento de rampa (L) e a declividade da rampa (S). Ambas variveis afetam a capacidade erosiva das chuvas, uma rampa de grande comprimento e alta declividade aumenta a energia da gua e por consequncia sua capacidade de desagregao e transporte de sedimentos que so carreados at o fundo do vale ou rio.A representao da relao entre as perdas de solo causadas pelo comprimento de rampa e declividade pode ser dada pelas seguintes equaes:LS = 0,00984.L0,63.S1,18 (Bertoni e Lombardi Neto)LS (Desmet e Govers)O fator topogrfico da sub bacia apresentado abaixo:

Figura 4 - Fator topogrfico (camada raster LS_5)

2.4. Fator Uso e Manejo do Solo (C)O fator C de uso e manejo do solo a relao esperada entre as perdas de solo de um terreno cultivado em dadas condies e as perdas correspondentes de um terreno mantido continuamente descoberto e preparado convencionalmente no sentido do declive (SOUTO, 1998).O fator de uso e manejo do solo um valor adimensional e est compreendido entre 0 e 1, onde o valor 0 representa nenhum tipo de perda de solo e o valor 1 mximo de perda de solo possvel. Na rea de estudo foram detectadas sete tipos de vegetaes presentes, sendo elas agricultura, capoeira, cerrado, composio de vegetaes, eucalipto, pastagem e mata. Na tabela abaixo foram atribudos os valores de C para cada uma das vegetaes:VegetaoFator CFonte

Agricultura0,0100Vzquez-Fernndez et. al

Capoeira0,0001Vzquez-Fernndez et. al

Cerrado0,0420Paranhos et. al.

Composio de Vegetaes0,0100Vzquez-Fernndez et. al

Eucalipto0,0005Wischmeier e Smith

Pastagem0,0100Paranhos et. al.

Mata0,0120Farinasso et. al (2006)

Figura 5 - Vegetao presente (camada vetorial usos_5)

2.5. Fator Prticas Conservacionistas (P)O fator de prticas conservacionistas de suporte (P) representa o efeito de prticas conservativas do solo como o alternncia de capinas com plantio em contor, terraceamento, expressa atravs da relao entre a perda de solo com uma prtica conservacionista e a perda quando a cultura est em cultivada em declive. Esse fator varia entre 0 e 1, aproximando-se de 0, nos sistemas de manejo conservacionistas, e de 1, nos no conservacionistas (Bertol et al., 2002a).No Brasil, a literatura sobre esse assunto ainda escassa, sendo adotadas aproximaes para alguns valores. Foram adotados os seguintes valor para o fator das prticas conservacionistasVegetaoFator P

Agricultura0,6

Capoeira0,5

Eucalipto 0,4

Cerrado0,4

Pastagem0,3

Composio de Vegetaes0,2

Mata0,1

Figura 6 - Fator Prticas Conservacionistas (camada raster usos_5)3. Resultados e ConclusesDevido ser a primeira vez trabalhando sobre uma plataforma SIG notou-se algumas dificuldades para o tratamento e apresentao dos resultados. Os mapas obtidos esto todos em anexo no CD, com melhor resoluo. A falta de dados consistentes tambm levou a realizar um extenso referencial terico, sempre objetivando obter dados consistentes.O arquivo final, perda de solo (figura 7) apresenta valores mdios de perda igual a 22,25 ton/ha.ano, variando entre zero (reas de deposio como reas midas e rios) a 2.635 ton/ha.ano (reas de forte declividade). Abaixo temos a estimativa de perda de solos na sub-bacia do Rio Dourados,

Figura 7 - Perda de Solo (camada vetorial perda_de_solo)

6. Bibliografia1. FIETZ, C. R. Caracterizao climtica da regio de Dourados visando prtica da irrigao. In: URCHEI, M. A.; FIETZ, C. R. Princpios de agricultura irrigada: caracterizao e potencialidades em Mato Grosso do Sul. Dourados: Embrapa Agropecuria Oeste, 2001. p.69-76. (Documentos, n.37).2. MATO GROSSO DO SUL. Secretaria de Meio Ambiente. Fundao Estadual de Meio Ambiente Pantanal. Coordenadoria de Recursos Hdricos e Qualidade Ambiental. Diviso Centro de Controle Ambiental. Microbacia hidrogrfica do Rio Dourados: diagnstico e implantao da rede bsica de monitoramento da qualidade das guas. Campo Grande, 2000. 78 p. 3. GONALVES, G. G. et. al. Evoluo do uso e cobertura do solo na bacia hidrogrfica do Rio Dourados - MS, Brasil. Caminhos de Geografia, Uberlndia, v. 11, n.36, p. 366-374, 2010.4. LOMBARDI NETO, F., BELLINAZZI JNIOR, R., LEPSCH, I.F., OLIVEIRA, J.B., BERTOLINI, D., GALETI, P.A., DRUGOWICH, M.I. Terraceamento agrcola. Campinas: Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do Estado de So Paulo - Coordenadoria de Assistncia Tcnica Integral, 1994. 39p.(Boletim tcnico CATI,. 206)5. URCHEI, M, A, & FIETZ C. R,; Princpios de agricultura irrigada: Caracterizao e potencialidades em Mato Grosso do Sul. (Embrapa Agropecuria Oeste. Documento, 37). 150p. Dourados MS. 2001. 6. CARNEIRO, M. A.; COMUNELLO, E.; DANIEL, O.; VITORINO, A. C. T.; Aptido da Bacia do Rio Dourados Para o Cultivo de Eucalipto. (Embrapa Agropecuria Oeste. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 34) 30P. Dourados - MS. 2006.7. Arai, F. K., Comunello, E., Daniel, O.,Gonalves, G. G. G.,Pereira, S.,Vitorino, A.: Espacializao da precipitao e erosividade na bacia hidrogrfica do Rio Dourados - MS. Engenharia Agrcola, Jaboticabal, v. 30, n. 5, p.922-931, set/out. 2010.8. BENEVENTO, K. J.,FORTES, E., VOLKMER, S. Estudo das unidades de relevo como base para a anlise geoambiental da bacia do Rio Dourados - MS. VI Simpsio Nacional de Geomorfologia. 2006.9. WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses; a guide to conservation planning. Washington: Departament of Agriculture, 1978. 58 p. Agriculture Handbook, 537.10. PAIVA, E.M.C.D. (2003). Mtodos de estimativa da produo de sedimentos em pequenas bacias hidrogrficas, in Hidrologia aplicada gesto de pequenas bacias hidrogrficas. Org. por TUCCI PAIVA, J.B.D. e PAIVA, E.M.C.D, ABRH, ed. UFRGS, Porto Alegre RS, pp. 367373. 11. PARANHOS FILHO, A. C.; FIORI, A. P.; DISPERATI, L.; LUCCHESI, C.; CIALI, A.; LASTORIA, G. (2003). Avaliao multitemporal das perdas de solos na bacia do Rio Taquarizinho-MS. Boletim Paranaense de Geocincias, n.52, p. 49-59.12. NGULO, R. J. Relaes entre a erodibilidade de algumas propriedades de solos brasileiros. Curitiba: UFPR, 1983. 154. Dissertao de Mestrado.13. Hernani, L.C.; Salton, J.C.; Fabrcio, A.C.; Dedecek, R.; Alves Jnior, M. Perdas por eroso e rendimentos de soja e de trigo em diferentes sistemas de preparo de um Latossolo Roxo de Dourados (MS). Revista Brasileira de Cincia do Solo, Viosa, v.21, n.4, p.667-676, 1997.14. FERNANDES, E. N.; FILHO, E. I.; SILVA, E. Integrao de sistemas de informaes geogrficas e sistemas especialistas para avaliao da aptido agrcola das terras em bacias hidrogrficas. Revista rvore, Viosa-MG, n.1 pg. 75-82, 1999.15. FARINASSO, M; et al. (2006). Avaliao qualitativa do potencial de eroso laminar em grandes reas por meio da EUPS equao universal de perdas de solos utilizando novas metodologias em SIG para os clculos dos seus fatores na regio do alto Parnaba PI MA. Revista Brasileira de Geomorfologia, Ano 7, n 2, pp. 73-85.16. VZQUEZ-FERNNDEZ, G. A.; FORMAGGIO, A. R.; EPIPHANIO J. C. N.; GLERIANI, J. M.; Determinao de Sequncias Culturais em Microbacia Hidrogrfica para Caracterizao do Fator C da EUPS, Utilzando Fotografia Area. Anais VII Simpsio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Salvador, 1996, INPE, p. 63-67.