Experiências laboratoriais Experiências laboratoriais sobre a influência do sobre a influência do

movimento de chuvadas no movimento de chuvadas no transporte de sais solúveis no transporte de sais solúveis no

escoamento superficialescoamento superficial João L. M. P. de Lima

Instituto do Mar - Universidade de Coimbra, Portugal

Celia B. González Instituto do Mar - Universidade de Coimbra, Portugal

M. Isabel P. de LimaInstituto do Mar - Escola Superior Agrária de Coimbra , Portugal

Projecto FCT – POCTI/35661/MGS/2000 Sevilha 2002

O escoamento superficial em zonas agrícolas contribui significativamente para o problema da qualidade da água em muitas bacias.

Sendo a maioria de fertilizantes, insecticidas e outros agro-químicos aplicados superficialmente, no solo, é importante conhecer a dinâmica do transporte destas substâncias no escoamento.

INTRODUÇÃO

Vários autores têm referido a existência de alterações nas características do escoamento superficial gerado por precipitação com origem em frentes móveis

• caudais de ponta

• tempo de base do escoamento superficial

• forma dos hidrogramas

• volume de escoamento

Como é que o movimento das chuvadas afecta o escoamento e o transporte a ele associado, quer de sedimentos quer de agro-químicos???

Chuvadas móveis

Rain

Rain

Dry

Dry

Dry

X=0

X=L

VS

VS

Direcção da chuvada

(descendente)(ascendente)

solo

recolha doescoamento superficial

canal de terra

Direcção da chuvada

(descendente)

chuvasimulada

(ascendente)

Direcção da chuvada

(descendente)(ascendente)

solo

recolha doescoamento superficial

canal de terra

Direcção da chuvada

(descendente)

chuvasimulada

(ascendente)

11% de argila 10% de silte 79% de areia

Solo

três nebulizadores

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-3.0 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

distância (m)

prec

ipita

ção

(mm

/min

)

Nebulizadores

O deslocamento da chuvada foi obtido movendo-se a estrutura de sustentação dos

nebulizadores sobre rodas ao longo do canal e em sentidos opostos.

Resultados ignorar o movimento da chuvada pode resultar em estimativa por defeito ou por excesso dos caudais de ponta

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0 25 50 75 100 125 150 175

Time (s)

Dis

char

ge (

l/s)

DownslopeUpslope

Chuvadas descendentes (65 eventos)contra

Chuvadas ascendentes (65 eventos)

Edown = 1.40Eup1.294

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0.00 5.00 10.00

Soil loss (g/m2) Upstream movement

Soi

l los

s (g

/m2)

Dow

nstr

eam

mov

emen

t

1:1

Inclinações:

5, 10, 15, 10 and 25%.

0

20

40

60

80

100

120

Perc

enta

ge (%

)

Original soil(Flume)

Soil loss(Downstream)

Soil loss(Upstream)

CoarseSand

Fine sand

SiltClay

CoarseSand

Fine sand

Silt

Clay

Coarse sand

Fine sand

Silt

Clay

Sal transportado no escoamento superficial, para quatro repetições consecutivas de chuvadas movendo-se no sentido

ascendente e no sentido descendente

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 20 40 60 80 100

tempo (s)

tran

spor

te d

e sa

l (g)

1ª Descendente

1ª Ascendente

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 20 40 60 80 100

tempo (s)

tran

spor

te d

e sa

l (g)

2ª Descendente

2ª Ascendente

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 20 40 60 80 100

tempo (s)

tran

spor

te d

e sa

l (g)

3ª Descendente

3ª Ascendente

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 20 40 60 80 100

tempo (s)

tran

spor

te d

e sa

l (g)

4ª Descendente

4ª Ascendente

Variação da concentração de sal no escoamento superficial associado a chuvadas consecutivas, movendo-se no sentido ascendente e descendente.

0 1 2 3 4 5 6

número de ordem da chuvada

0

3

6

9

12

15

18

tran

spor

te d

e sa

l (g/

l)

Ascendente

Descendente

40 simulações

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0 25 50 75 100 125 150 175

Time (s)

Dis

char

ge (

l/s)

DownslopeUpslope

Os resultados podem justificar-se

face às respostas hidrológicas

distintas observadas para chuvadas que se

movem no sentido

descendentedescendenteee

ascendente ascendente

Conclusões O estudo mostra,

experimentalmente, que as distribuições espacial e temporal da precipitação influenciam a dinâmica do transporte de sedimentos e de sais solúveis no escoamento superficial.

Chuvadas que se deslocam no sentido descendente conduzem a um maior transporte do que chuvadas idênticas que se deslocam, à mesma velocidade, no sentido ascendente.

Trabalho Futuro

Futuras experiências laboratoriais deverão tomar em consideração diferentes características das chuvadas, diferentes características fisiográficas e diferentes materiais