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Interceptação Prof. Luis César de Aquino Lemos Filho Dr. Engenharia de Água e Solo Universidade Federal Rural do Semi-Árido Mossoró, RN Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação A interceptação é a retenção de parte da precipitação acima da superfície do solo. A interceptação pode ocorrer devido a vegetação ou outra forma de obstrução ao escoamento como a depressão do solo. A água retorna a atmosfera por evaporação (transpiração). A interceptação, em grande parte das bacias, durante as enchentes tem um peso relativo pequeno, perto dos demais processos. Definições e Conceitos: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação A cobertura vegetal das bacias hidrográficas é como um reservatório com capacidade máxima de armazenamento de acordo com o tipo de vegetação. Em bacias onde a vegetação tem peso significativo e deseja-se estudar o comportamento da retirada ou acréscimo da cobertura de vegetação, é necessário retratar este processo com maior detalhe. Definições e Conceitos: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Este processo interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica, funcionando como um reservatório que armazena uma parcela da precipitação para consumo. A tendência é de que a interceptação reduza a vazão média e a variação da vazão ao longo do ano, retardando e reduzindo o pico das cheias frequentes. Longo período Q = P – ET Para uma mesma P a Q se altera em função da ET e a vegetação aumenta a ET devido a interceptação, ou seja, sem interceptação aumenta-se a vazão (Q). Definições e Conceitos: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com A interceptação vegetal depende de vários fatores: características da precipitação e condições climáticas, tipo e densidade da vegetação e período do ano. As características principais da precipitação são a intensidade, o volume precipitado e a chuva antecedente. Interceptação Vegetal: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Fatores atuantes na interceptação vegetal: Interceptação Condições Climáticas Período do ano Tipo Densidade Intensidade Volume precipitado Chuva antecedente Vegetação Características da precipitação Condições climáticas: vento é o mais significativo efeito sazonal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Vegetal x Precipitação: Interceptação Pequenos volumes: praticamente ocorre 100% de interceptação. Volumes maiores: pode haver de 10 a 40% de interceptação, ou até mais. Intensidade Interceptação (para mesmo volume precipitado) Precipitações precedidas por 24h de período seco produzem curva de precipitação-interceptação diferente de ocorrências precedidas por condições úmidas (Blake, 1975). Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Vegetal x Precipitação: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com O tipo de vegetação (folha larga ou estreita) caracteriza a quantidade de gotas que cada folha pode reter. Interceptação Vegetal: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com A densidade da vegetação indica o volume retido numa superfície de bacia. Interceptação Vegetal: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com As folhas geralmente interceptam a maior parte da precipitação, mas a disposição dos troncos contribui significativamente. Interceptação Vegetal: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Em regiões em que ocorre uma maior variação climática, ou seja em latitudes mais elevadas, a vegetação apresenta uma significativa variação da folhagem ao longo do ano, que interfere diretamente com a interceptação. A época do ano também pode caracterizar alguns tipos de cultivos que apresentam as diferentes fases de crescimento e colheita. Interceptação Vegetal: Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Vegetal: Interceptação Processo de Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com A equação da continuidade do sistema de interceptação pode ser descrita por: Ip = P - Pi - Et Onde, Ip = precipitação interceptada (mm); P = precipitação incidente (mm); Pi = precipitação interna (mm); Et = escoamento pelo tronco (mm). Determinação: equação da continuidade. Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Precipitação incidente: pluviômetros em clareiras ou topo das árvores (alta correlação conforme Blake, 1972). Precipitação interna (atravessa as árvores): pluviômetros e drenagem especial abaixo das árvores e distribuídos de tal forma a obter uma representatividade espacial (10/12 vezes mais equipamentos para a medição do que a precipitação). Escoamento pelos troncos: representa uma parcela pequena do total precipitado (1 a 15%), e em muitos casos está dentro da faixa de erros de amostragem das outras variáveis. A medição somente é viável para vegetação com tronco de magnitude razoável. Determinação: equação da continuidade. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Determinação: equação da continuidade. Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Determinação: equação da continuidade. Interceptação EtPi Pi Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Determinação: escoamento pelo tronco. Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Armazenamento nas depressões do solo: Interceptação Existem obstruções naturais e/ou artificiais ao escoamento, que acumulam parte do volume precipitado, retardando o escoamento superficial da água no solo. As depressões do solo ou a baixa capacidade de drenagem podem provocar o armazenamento de grandes volumes de água e redução da vazão da bacia. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Armazenamento nas depressões do solo: Interceptação A rm az e na m e nt o na s d e pr e ss õe s d o so lo Viessman (1967) Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação No rio Paraguai (Pantanal) observa-se em alguns trechos que a vazão média diminui para jusante devido ao aumento das áreas de inundação que represam parte do volume a montante. Armazenamento nas depressões do solo: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Armazenamento nas depressões do solo: Pantanal Pantanal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Armazenamento nas depressões do solo: Pantanal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Armazenamento nas depressões do solo: Pantanal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Armazenamento nas depressões do solo: Pantanal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Armazenamento nas depressões do solo: Pantanal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Impactos Antrópicos na Interceptação: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Impactos Antrópicos na Interceptação: Classificação Tipo Mudança da superfície 1. Desmatamento 2. Reflorestamento 3. Impermeabilização O uso da superfície 1. Urbanização 2. Reflorestamento para exploração sistemática 3. Desmatamento: extração de madeira, cultura de subsistência; culturas anuais; culturas permanentes Método de alteração 1. Queimada 2. Manual 3. Equipamentos Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Desmatamento: Tende aumentar o escoamento (vazão) em uma bacia hidrográfica; Dependendo da escala do desmatamento, pode haver alteração no regime pluviométrico da região, diminuindo ou aumentando vazão; LAL (1981) mostrou que o aumento do escoamento superficial, utilizando desmatamento manual, uso de tratores de arraste e tratores com lâminas para arado são, respectivamente, 1%, 6,5% e 12% da precipitação. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Tipo de desmatamento Preparo ou tipo de plantio Área (ha) Escoamento anual (mm/ano) 1979 1979-1981 Floresta sem alteração 16 0 - Desmatamento tradicional Plantio direto 2,6 3,0 6,6 Limpeza manual Sem preparo 3,1 16,0 16,1 Limpeza manual Preparo convencional 3,2 54,0 79,7 Trator com lâminas Sem preparo 2,7 86,0 104,8 Trator tree-pusher Sem preparo 3,2 153,0 170,0 Trator tree-pusher Preparo convencional 4,0 250,0 330,6 Desmatamento: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Desmatamento: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Desmatamento: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Estudo de caso: Bacia do Rio Paraná. Aumento da vazão média em cerca de 30% ao longo do rio Paraná; Seções do Rio Paraná Antes de 1970 1970-1990 Aumento (%) Rio Paraná (Jupiá) 5,85 6,97 19,1 Rio Paraná (São José) 6,90 8,52 23,3 Rio Paraná (Guaira) 8,62 11,56 34,1 Rio Paraná (Posadas) 11,60 14,26 22,9 Rio Paraná (Corrientes) 15,23 19,51 27,8 Rio Paranapanema (Rosana) 1,06 1,55 46,2 Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Vazões médias anuais afluentes em Itaipu, Rio Paraná. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Médias móveis das vazões afluentes em Itaipu. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Urbanização: Aumento das vazões médias de cheia (em até 7 vezes, Leopold,1968) devido ao aumento da capacidade de escoamento através de condutos e canais e impermeabilização das superfícies; Aumento da produção de sedimentos devido à desproteção das superfícies e à produção de resíduos sólidos (lixo); Deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea, devido à lavagem das ruas, ao transporte de material sólido, às ligações clandestinas de esgoto cloacal e pluvial, e à contaminação direta de aquíferos. Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Urbanização x Balanço Hídrico: Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Urbanização x Balanço Hídrico: Evapotranspiração Escoamento superficial Escoamento subsuperficialEscoamento subterrâneo Interceptação Escoamento subsuperficial Escoamento superficial Escoamento subterrâneo Evapotranspiração Interceptação vegetal Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Urbanização x Escoamento (Vazão): Pequena enchente Grande enchente Pico maior (mais rápido) Pico menor (mais lento) Maior escoamento de base Recessão gradual Aumento do volume Não urbanizada Urbanizada V A Z Ã O TEMPO Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Interceptação Urbanização x Geometria do escoamento: Limite da área de inundação Nível mínimo de verão Nível mínimo de verão Limite da área de inundação Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com Próximo assunto: Infiltração Interceptação
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