ProduÃÃo de Sedimentos em Bacias HidrogrÃficas Sob Diferentes Contextos Geoambientais: Medida e Modelagem.

• Main Author: Teresa Raquel Lima Farias
• Other Authors: Jose Carlos de AraÃjo
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2008
• Subjects: ProduÃÃo de sedimentos; contexto geo-ambiental; bacias hidrogrÃficas; Recursos HÃdricos; Transporte de Sedimentos; Sediment yield; geo-environmental context; watersheds; HIDROLOGIA
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1230

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico === Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico === AvaliaÃÃes de produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sÃo necessÃrias quando se deseja melhorar a qualidade da anÃlise tÃcnica, contribuindo para uma avaliaÃÃo consistente da disponibilidade hÃdrica e, consequentemente, para a gestÃo dos recursos hÃdricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sob a influÃncia de diferentes contextos geoambientais. TrÃs pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com Ãrea de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma Ãrea de conservaÃÃo ambiental do bioma caatinga, no sertÃo dos Inhamus, sob clima semi-Ãrido; e as Bacias de Pai JoÃo (9,3 km2) e Santo AntÃnio (6,8 km2), localizadas no maciÃo de BaturitÃ, sob clima tropical sub-Ãmido, que se encontram impactadas por aÃÃes antrÃpicas, particularmente agricultura. A caracterizaÃÃo das bacias mostrou que Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio tÃm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efÃmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variÃveis hidrossedimentolÃgicas nestas Ãreas. A estimativa anual de produÃÃo de sedimentos foi feita atravÃs da determinaÃÃo de descargas lÃquidas e sÃlidas afluentes no exutÃrio, e de equaÃÃes de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulaÃÃo com o modelo EB (equaÃÃes de Einstein e Brown), por nÃo ter sido possÃvel a mediÃÃo desta parcela. Realizou-se ainda avaliaÃÃo do modelo HIDROSED2 na estimativa de produÃÃo de sedimentos nas Ãreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulaÃÃo para o perÃodo de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliaÃÃo da produÃÃo de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produÃÃo de sedimentos aumenta com o nÃvel de degradaÃÃo ambiental. Entretanto, nÃo à possÃvel traÃar conclusÃes unicamente em funÃÃo do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produÃÃo de sedimentos. Na avaliaÃÃo individual de eventos nas trÃs bacias o modelo HIDROSED2 nÃo apresentou resultados satisfatÃrios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produÃÃo de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatÃrios em comparaÃÃo com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlaÃÃo direta entre a degradaÃÃo ambiental e a produÃÃo de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na fÃsica de processos; (3) ainda hà necessidade de monitoramento de variÃveis hidrolÃgicas e sedimentolÃgicas com a elaboraÃÃo de bancos de dados em bacias hidrogrÃficas do Estado do CearÃ, contribuindo para a implantaÃÃo de instrumentos de gestÃo dos recursos hÃdricos. === Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai JoÃo (9.3 km2) and Santo AntÃnio (6.8 km2), located in the Baturità mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai JoÃo and Santo AntÃnio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of CearÃ. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources.