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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-20181127-162150
Document
Author
Full name
Kátia Cristina Bortoletto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2005
Supervisor
Title in Portuguese
Aplicação de SIG na estimativa da produção de sedimentos por erosão laminar em microbacias hidrográficas com floresta plantada e com floresta natural
Keywords in Portuguese
EROSÃO
FLORESTAS
MICROBACIA HIDROGRÁFICA
SEDIMENTOS
SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
Abstract in Portuguese
O presente estudo propôs estimar a produção de sedimentos por erosão laminar em duas microbacias hidrográficas localizadas na região do município de Imperatriz - MA, uma com floresta natural e uma com floresta plantada, baseando-se em características topográficas, climáticas, pedológicas, uso da terra e da paisagem, utilizando Sistemas de Informação Geográfica (SIG). A base metodológica segue a proposta por Ferraz (2002) que desenvolveu um método para determinar áreas produtoras de sedimentos na bacia do rio Piracicaba - SP. O que se pretendeu com o estudo foi ajustar esse método para a escala de bacias de menor tamanho (microbacias). A microbacia com floresta natural apresenta regime de vazão perene com vazão média de 2,65 L s -1, onde 75 % de sua área está coberta por vegetação natural em relevo formado por colinas de declive suave a acentuado. A microbacia com floresta plantada apresenta regime de vazão intermitente com vazão média de 0,07 L s-1, está coberta por floresta de eucalipto em 89 % de sua área total em uma área formada por colinas de declive suave a plano. Como resultado, o fluxo anual específico estimado na microbacia com floresta natural considerando três anos hídricos foi, respectivamente, (200,9 kg ha-1 ano-1, 185,8 kg ha-1 ano-1 e 155,8 kg ha-1 ano-1) e na microbacia com floresta plantada foi, respectivamente, (5,8 kg ha-1 ano-1, 5,1 kg ha-1 ano-1 e 6,5 kg ha-1 ano-1. O fluxo anual específico amostrado em base mensal nas microbacias com floresta natural e com floresta plantada foi, para os três anos hídricos estudados, respectivamente, (11,7 kg ha-1 ano-1, 17,4 kg ha-1 ano-1 e 11,9 kg ha-1 ano-1) e (0,6 kg ha-1 ano-1, 1,7 kg ha-1 ano-1 e 0,8 kg ha-1 ano-1). O índice topográfico teve grande influência na geração de produção de sedimentos por erosão laminar. A microbacia com floresta natural apresentou índice topográfico de O a 20,9 e a microbacia com floresta plantada índice topográfico de O a 2,6. Ambas microbacias apresentaram índice de erosividade da chuva baixo e mesmo índice de proteção do solo e de erodibilidade do solo. Os índices médios de indicadores estruturais da paisagem foram (0,02 e 0,03), respectivamente, para as microbacias com floresta natural e floresta plantada. Os dados estimados da produção de sedimentos por erosão laminar de cada vertente da microbacia com floresta plantada foi de (0,0 kg ha-1 ano-1 a 1,1 kg ha-1 ano-1 e de (0,0 kg ha-1 ano-1 a 4,5 kg ha-1 ano-1) para a microbacia com floresta natural. O modelo superestimou os dados amostrados da produção de sedimentos por erosão laminar. Contudo, os dados amostrados representam uma amostra mensal de sedimentos em suspensão e podem ter sido subestimados. O desenvolvimento de indicadores estruturais da paisagem com o uso de SIG e de trabalho de campo foram fundamentais para aferir sobre as mudanças ocorridas na unidade da paisagem. O modelo de estimativa d |produção de sedimentos em suspensão em microbacias hidrográficas mostrou-se adequado para a escala de microbacias hidrográficas.
Title in English
Application of GIS for the estimation of sediment yield by laminar erosion in catchment covered with natural forest and Eucalyptus
Abstract in English
The objective of this study was to estimate sediment yield by laminar erosion in catchments covered by natural forest and Eucalyptus, using the topographic characteristic, climate, soils, land use and landscape parameters using GIS. The study was carried out in the Municipality of Imperatriz, State of Maranhão. The catchment covered with natural forest has perennial flow, with average flow rate of 2,65 L s-1, with about 75 % of it area covered with natural forest, located in a soft to rough relief. The catchment covered with Eucalyptus has intermittent flow with an average flow rate of 0,07 L s-1, with about 89 % of it area covered with Eucalyptus located in a soft to plain relief. As a result, the estimated especific annual flow in the catchment covered by natural forest and Eucalyptus were, respectively, (200,9 kg ha-1 year-1, 185,8 kg ha-1 year-1 and 155,8 kg ha-1 year-1) and (5,8 kg ha-1 year-1, 5,1 kg ha-1 year-1 and 6,5 kg ha-1 year-1). The measured specific annual flow based in monthly sampling in the catchment covered with natural forest and Eucalyptus were, respectively, (11,7 kg ha-1 year-1, 17,4 kg ha-1 year-1 and 11,9 kg ha-1 year-1) and (0,6 kg ha-1 year-1, 1,7 kg ha-1 year-1 and 0,8 kg ha-1 year-1). The catchment covered with natural forest had a LS factor between O to 20,9 and the catchment covered by Eucalyptus between O to 2,6. Both catchments had a low erosivity index and equal soil erodibility and equal land use index. The landscape structures indicators indexes were (0,02 and 0,03) for catchment covered with natural forest and Eucalyptus, respectively. The estimated sediments yield by laminar erosion by elementary hillslope were (0,0 kg ha-1 year-1 -1,1 kg ha-1 year-1) for the Eucalyptus and (0,0 kg ha-1 year-1 - 4,5 kg ha-1 year-1) for catchment covered by natural forest. However, the measured data represent monthly sampling of suspended sediment yield, which can be measured subestimated. The developded landscape structures indicators index using GIS and field method were fundamental to survey the changes in landscape. The model showed to be adequate for the estimation of sediment yeld in catchment scale.
 
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Publishing Date
2018-11-27
 
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