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MODELAGEM MATEMÁTICA PARA A PREDIÇÃO DA EROSÃO HÍDRICA 1. Introdução1. Introdução � O uso de equações empíricas para avaliar as perdas de solo em trabalhos de planejamento conservacionista. � O método do plantio em declive � A equação de MUSGRAVE � A equação de WISCHEMEIR & SMITH 2. Modelos matemáticos � Definição � São equações que representam matematicamente um processo ou fenômeno natural. � Utilização � Na pesquisa para compreender o processo erosivo; em projetos conservacionistas e planejamento agrícola e ambiental; testes de soluções para controlar a erosão, definição de medidas de controle � Objetivos � Determinar a extensão da erosão; avaliar os efeitos da erosão � Tipos � Lineares � Não lineares 2. Modelos matemáticos DESCRIÇÃO DOS PROCESSOS � Empíricos: Estatísticos � Equações são baseadas em determinações experimentais � Determinísticos � Equações são baseadas em leis físicas que permitam determinar o valor da variável para qualquer situação � Estocásticos � Equações são baseadas em variáveis aleatórias, com distribuição probabilística 3. Principais modelos para erosão � EUPS / USLE – Equação Universal de Perdas de Solo por Erosão � Modificações da USLE – MUSLE / RUSLE � WEPP – Water Erosion Prediction Projetc Outros modelos baseados na USLE CREAMS; GLEAMS; EPIC; SOILEC, SWEAP; SOILM; ANSWERS 2. Objetivos da EUPS2. Objetivos da EUPS Estimar as perdas de solo de uma área em função das condições de clima, solo, relevo, vegetação e práticas conservacionistas. 3. Expressão da equação 3. Expressão da equação A = R. K .L. S .C. P * Em toneladas por hectare 4. Fatores da equação4. Fatores da equação 4.1. PARCELA PADRÃO * 4.2. FATOR CHUVA (R) 4.3. FATOR ERODIBILIDADE DO SOLO (K) 4.4. FATOR TOPOGRÁFICO (L, S) 4.5. FATOR USO E MANEJO (C) 4.6. FATOR PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS (P) 4.2. Fator chuva (R)4.2. Fator chuva (R) � É um índice numérico que expressa a capacidade das chuvas de um dado local de causar erosão em uma área desprotegida. É o resultado do produto da energia cinética das gotas de chuvas pela intensidade máxima em trinta minutos. 4.2.1. ENERGIA CINÉTICA DA CHUVA � Ec = 12,14 + 8,88 log I � Ec = 0,119 + 0,0873 log I 4.2.2. ÍNDICE DE EROSÃO DA CHUVA � EI30 = Ec . I30 � EI = 6,886 ( r2 / p)0,85 ou EI = 67,355 ( r2 / p)0,85 4.3. Fator erodibilidade do solo (K)4.3. Fator erodibilidade do solo (K) � Indica a resistência do solo à erosão. PROPRIEDADES DO SOLO QUE INFLUENCIAM A ERODIBILIDADE � Afetam a velocidade de infiltração, a permeabilidade e a capacidade de armazenamento de água. � Resistem as forças de dispersão, salpico, abrasão e transporte pela chuva e escoamento. 4.3. fator erodibilidade do solo ( K)4.3. fator erodibilidade do solo ( K) � Bouyoucos � A erodibilidade do solo é diretamente proporcional a relação entre percentagem de AREIA + SILTE e ARGILA. � Midetlon � Relação de dispersão � Colóide / umidade equivalente � Relação de erosão � Wischemeir � Nomograma que relaciona 5 propriedades e características do solo: AREIA + AREIA MUITO FINA + MATÉRIA ORGÂNICA + PERMEABILIDADE + ESTRUTURA. 4.3. fator erodibilidade do solo ( K)4.3. fator erodibilidade do solo ( K) � Lombardi Neto & Bertoni � % argila dispersa / % argila total. % argila total / % umidade equivalente � Lombardi Neto e Bertoni modificado por Lima � (% silte + arg dispersa) / (%silte + argila total) %argila total / % umidade equivalente � Denardin � K = 0,00608397*P + 0,00834286*MO – 0,00116162* Oxid Al – 0,00037756*Ar2-0,5 4.4. Fator topográfico (L S) *4.4. Fator topográfico (L S) * � Indica o efeito do comprimento de rampa e da declividade na erosão do solo. L: Fator comprimento de rampa S: Fator declividade do solo RELAÇÕES MATEMÁTICAS DO FATOR L S T = 0,145 x D 1,18 T = 0,166 x C 1,63 LS = 0,00984 x C 0,63 x D 1,18 LS = L / 100 ( 1,36 + 0,97 x S + 0,1385 x S2 ) 4.5. Fator uso e manejo (C)4.5. Fator uso e manejo (C) � Indica o efeito da vegetação nas perdas de solo e água por erosão � TIPO DE VEGETAÇÃO � STAND � DESENVOLVIMENTO � MESES E ESTAÇÕES DO ANO 4.6. Fator práticas conservacionistas (P) *4.6. Fator práticas conservacionistas (P) * � Indica a eficiência das práticas conservacionistas no controle da erosão 5. Tolerância de perdas de solo5. Tolerância de perdas de solo � Indica a intensidade máxima de perdas de solo por erosão que um solo pode sofrer sem afetar a sua produtividade. É o parâmetro de avaliação utilizado para verificar quais as combinações de uso e manejo que permitem controlar a erosão em uma área agrícola. 6. Aplicação da EUPS6. Aplicação da EUPS � Seja uma gleba de Latossolo Roxo na região de Campinas, tendo 8% de declive e, o terreno, com cerca de 100 metros de comprimento de rampa. Deverá ser cultivado com uma rotação de culturas de quatro anos: pasto, pasto, milho e soja. O preparo do solo será convencional e as culturas plantadas em contorno, sendo que os restos culturais do milho e soja serão incorporados nesse preparo. A fertilidadedo solo é razoável e, a produção esperada, de média a alta. R = 686 K = 0,12 LS = 2,08 C = 0,1376 P = 0,5 A = R . K . L S . C . P A = 686 X 0,12 X 2,08 X 0,1376 X 0,5 = 11,8 t/ha
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