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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL PEDRO CARDOZO DE ALMEIDA LARA PREVISÃO DE PERDA DE SOLO NO MUNICÍPIO DE JATAÍ/GO COM A UTILIZANDO DA FÓRMULA USLE UBERABA 2016 UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL PEDRO CARDOZO DE ALMEIDA LARA PREVISÃO DE PERDA DE SOLO NO MUNICÍPIO DE JATAÍ/GO COM A UTILIZANDO DA FÓRMULA USLE Trabalho apresentado como parte integrante da disciplina de Manejo e Conservação do Solo e da Água, sob orientação da Prof.º MSc. Elcides Rodrigues da Silva. UBERABA 2016 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 3 2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ...................................................... 4 3 METODOLOGIA ................................................................................................... 5 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 8 5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 10 3 1 INTRODUÇÃO A erosão do solo é um processo natural provocado pela desagregação e transporte das partículas do solo. É um fenômeno natural causado pela ação de agentes exógenos, tais como as chuvas e os ventos. A erosão tem se intensificado em virtude de ações antrópicas, causadas por práticas inadequadas de uso no solo. Dessa forma, a avaliação do processo erosivo é imprescindível para adoção de medidas de manejo e conservação de solo e água. A modelagem da erosão de solo é uma forma de descrever matematicamente o processo de desprendimento, transporte e deposição de partículas, constituindo-se uma ferramenta eficaz para avaliar a eficiência das estratégias de ação a serem adotadas visando o controle de degradação de solos, uma vez que a adoção de experimentação em campo é custosa e morosa (WALKER et al., 2000). A Equação Universal de Perda de Solo (USLE) é um dos modelos de predição mais conhecido e utilizado. Esta equação estima a perda de solo anual usando valores que representam os cinco fatores que mais influenciam no processo erosivo: erosividade, erodibilidade, topografia, uso e manejo do solo, e práticas conservacionistas. 4 2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO O município escolhido para a realização do estudo foi o de Jataí, localizado no estado de Goiás situado na Serra do Caiapó, que faz divisa entre as bacias do Araguaia e do Parnaíba. Sua rede hidrográfica pertence à bacia do Paraná, sendo constituída de afluentes da margem direita do Parnaíba, tendo destaque o Rio Claro e o Rio Doce. O clima é o tropical mesotérmico, com duas estações bem definidas pelo regime sazonal de chuvas. A área selecionada para o estudo apresenta declividade de 15% (1 m vertical : 15 m horizontais) e uma rampa de 150 m de comprimento. Localização de Jataí em Goiás 5 3 METODOLOGIA Para o cálculo das perdas de solo utilizou-se da equação USLE desenvolvida por Wischmeier e Smith (1978): 𝐴 = 𝑅 ∙ 𝐾 ∙ 𝐿 ∙ 𝑆 ∙ 𝐶 ∙ 𝑃 Equação 1 - USLE Onde: A = perda de solo média anual: t (ha ∙ ano)-1; R = fator de erosibilidade da chuva: MJ ∙ mm (ha ∙ h ∙ ano) -1; K = fator de erodibilidade do solo, t ∙ ha ∙ h (MJ ∙ ha ∙ mm) -1; L = fator de comprimento de rampa; S = fator de declividade de rampa; C = fator de uso e manejo do solo; e P = fator de práticas conservacionistas. Fator R: O cálculo do fator de erosividade R ocorreu a partir do método baseado no coeficiente de chuva, segundo modelo proposto por Lombardi Neto & Moldehauer, 1992, conforme demonstrado na equação 2 abaixo: 𝐸𝑖30 𝑀𝐸𝑁𝑆𝐴𝐿 = 68,7 ∙ ( 𝑟2 𝑝 ) 0,85 Equação 2 Onde: r = precipitação média mensal (mm) p = precipitação média anual (mm) Para uma série de 12 meses (Jan-Dez) 𝑅 = ∑ 𝐸𝑖30 𝑀𝐸𝑁𝑆𝐴𝐿 12 1 Para o cálculo do fator R, foi utilizado o histórico climático fornecido pela Agência Nacional de Meteorologia – INMET. 6 Fator K: O fator K possui uma variação de 0,1 à 0,5. De acordo com a erodibilidade do solo. Solos arenosos possuem menor potencial erosivo devido a sua boa infiltração da água, solos argilosos pela sua estrutura coesa possuem maior resistência à erosão. O presente estudo utilizou os seguintes valores para o fator K: FATOR K Latossolo Vermelho 0,1 Argisolo Vermelho 0,25 Neossolo Quartzarênico 0,5 Nitossolo Vermelho 0,2 Cambissolo 0,15 Gleissolo 0,1 Tabela 1 – Valores de Referência Fator K Fator LS: Está relacionado ao comprimento de rampa e à declividade da bacia e, portanto, são as condições naturais presentes na própria bacia. O fator topográfico é composto dos seguintes fatores: L – fator de comprimento de rampa S – fator de declividade L.S – produto > fator topográfico Pode ser calculado através da equação abaixo: 𝐿𝑆 = 0,00984 ∙ 𝐶0,63 ∙ 𝐷1,18 Equação 3 Onde: C = comprimento de rampa (m) D = declividade (%) 7 Fator C: A vegetação é um importante elemento natural de proteção do solo contra erosão hídrica sob três perspectivas: – Acima do solo: Atenuação da energia cinética das gotas de chuva pela vegetação, promovendo uma redução na erosividade. – Na superfície do solo: Atenuação da energia cinética das gotas de chuva pela serrapilheira, promovendo uma redução na erosividade; – Abaixo da superfície: Redução da lâmina de escoamento superficial como resultado da melhoria das condições de infiltração provocada pela vegetação. O Fator C tem uma variação de 0 à 1, de acordo com a cobertura do solo. Onde maior for sua cobertura do solo mais o valor se aproxima de 0. Para o presente estudo foram utilizados os seguintes valores de referência para o fator C: Fator C Mata Nativa 0,1 Eucalipto 0,2 Pastagem 0,2 Cana 0,4 Milho 0,3 Terras urbanas 0,7 Tabela 2 – Valores de Referência Fator C Fator P: O fator P, é a relação entre a perda de solo com determinadas práticas conservacionistas dentre elas, terraceamento, aração, gradeação cujo afetam diretamente no valor do fator P. O intervalo de variação do fator P é de 0 à 1. Para o presente estudo foram utilizados os seguintes valores de referência para o fator P: Fator P Sem Práticas Conservacionistas 1 Com Práticas Conservacionistas 0,5 Tabela 3 – Valores de Referência Fator P 8 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Após o cálculo de cada variável da Equação Universal da Perda de Solos (USLE), pode-se calcular perda de solo em função de diversos tipos de cobertura conforme demonstra a tabela abaixo: Perda de solo (t/ha/ano) Cobertura Latossolo Vermelho Argissolo Vermelho Nitossolo Vermelho Cambissolo Gleissolo Mata Nativa 65,88 164,69 131,76 98,82 65,88 Eucalipto 131,76 329,39 263,51 197,63 131,76 Pastagem 131,76 329,39 263,51 197,63 131,76 Cana 263,51 658,78 527,02 395,27 263,51 Milho 197,63 494,08 395,27 296,45 197,63 Terras urbanas 461,14 1152,86 922,29 691,71 461,14 Tabela 4 – Perda de Solo em diferente tipo de cobertura e de solos. A tabela abaixo representa a perda de solo, após a projeção de um terracemento cujo as rampas teriam 25 metros de comprimento. Perda de solo (t/ha/ano) Cobertura Latossolo Vermelho Argissolo Vermelho Nitossolo Vermelho Cambissolo Gleissolo Mata Nativa 21,31 53,27 42,61 31,96 21,31 Eucalipto 42,61 106,53 85,22 63,92 42,61 Pastagem 42,61 106,53 85,22 63,92 42,61 Cana 85,22 213,06 170,45 127,84 85,22Milho 63,92 159,80 127,84 95,88 63,92 Terras urbanas 149,14 372,86 298,28 223,71 149,14 Tabela 5 – Perda de Solo em diferente tipo de cobertura e de solos com projeção de um terraceamento A tabela abaixo representa a perda de solo, após a projeção de um terracemento cujo as rampas teriam 25 metros de comprimento e com a utilização de práticas conservacionistas. 9 Perda de solo (t/ha/ano) Cobertura Latossolo Vermelho Argissolo Vermelho Nitossolo Vermelho Cambissolo Gleissolo Mata Nativa 10,65 26,63 21,31 15,98 10,65 Eucalipto 21,31 53,27 42,61 31,96 21,31 Pastagem 21,31 53,27 42,61 31,96 21,31 Cana 42,61 106,53 85,22 63,92 42,61 Milho 31,96 79,90 63,92 47,94 31,96 Terras urbanas 74,57 186,43 149,14 111,86 74,57 Tabela 5 – Perda de Solo em diferente tipo de cobertura e de solos com projeção de um terraceamento e utilização de práticas conservacionistas 5 CONCLUSÃO Foi verificado através da Equação Universal da Perda de Solos (USLE), o quão importante é a cobertura do solo e o uso de práticas conservacionistas a fim da diminuição da perda do solo anualmente. A redução da perda do solo com apenas a prática de terraceamento superou 68% de um de um mesmo solo sem a realização do terraceamento. Já uma área com o terraceamento e o uso de práticas conservacionistas podem ter uma redução superior a 84% de perda de solo em uma mesma área sem terraceamento e práticas conservacionistas. 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FRANCISCO, Wagner de Cerqueria e. "Erosão "; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/geografia/erosao.htm>. Acesso em 21 de novembro de 2016. <http://www.inmet.gov.br>. Acesso em 15 de novembro de 2016. LOMBARDI NETO, F. & MOLDENHAUER, W.C. Erosividade da chuva: sua distribuição e relação com as perdas de solo em Campinas (SP). Bragantia, Campinas, 51(2):189-196, 1992. WALKER, S.E., MITCHELL, M.C., HIRSCHI, M.C., JOHNSEN, K.E. Sensitivity analysis of the root zone water quality model. Transactions of the ASAE. v.43, n.4, p.841-846, 2000
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