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Tipo documento: Tese
Título: Dinâmica hidrológica e avaliação do modelo GeoWEPP na predição da erosão hídrica em microbacias hidrográficas com diferentes usos no Cerrado
Autor(es): Magalhães, Wellington de Azambuja
Orientador(a): Amorim, Ricardo Santos Silva
Coorientador: Hunter, Maria O’Healy
Membro da Banca: Amorim, Ricardo Santos Silva
Membro da Banca: Hunter, Maria O’Healy
Membro da Banca: Santos, Aldecy de Almeida
Membro da Banca: Weber, Oscarlina Lúcia dos Santos
Membro da Banca: Gonçalves, Flávio Aparecido
Resumo : As áreas cultiváveis no Cerrado aumentaram consideravelmente nas últimas décadas e algumas das práticas agrícolas adotadas têm levado à erosão hídrica acelerada. Desta forma, é fundamental avaliação e calibração e modelos que permitam prever com eficácia o processo erosivo nas lavouras. Por esse motivo, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a dinâmica hídrica e determinar as perdas de solo e de água em três microbacias hidrográficas; avaliar os condicionantes da modelagem na produção de sedimentos a nível de microbacia utilizando o software GeoWEPP. As bacias selecionadas para esse estudo apresentam usos representativos dos principais sistemas de uso do solo no bioma Cerrado: agricultura com cultivo de soja e milho (Latossolo argiloso), pecuária extensiva e vegetação nativa (referência de área não antropizada com Neossolo Quartzarênico). Para alcançar os objetivos propostos, perdas de solo estimadas pelo modelo GeoWEPP foram comparadas às perdas medidas em cada uma das microbacias. Para aplicação do modelo GeoWEPP, foi realizado o monitoramento climático e hidrológico em cada uma das microbacias, bem como a criação de arquivos de entrada no modelo WEPP (clima, solo, uso e manejo do solo e topografia). Foi também realizado um estudo para caracterização das microbacias do estudo quanto à morfometria, pedologia e topografia. Para o monitoramento das perdas de água e produção de sedimentos, foi realizada a identificação do ponto de convergências das águas superficiais nas três microbacias de estudo, no qual foram instaladas as estruturas para quantificação da vazão e da produção de sedimentos. Por fim, aplicou- se o modelo para a predição das perdas de solo e água por meio da integração dos softwares GeoWEPP, TOPAZ e ArcView. Os resultados obtidos permitiram concluir que: As microbacias estudadas têm fator de forma abaixo de 1,0, conferindo forma irregular e alongada, e menor propensão a enchentes. As microbacias com solos de textura arenosa apresentaram maior regularidade na vazão ao longo do período avaliado e a microbacia com agricultura, com domínio de solo argiloso, apresentou maiores extremos na curva de permanência e menor vazão em período de estiagem. As perdas médias anuais de solo observadas nas microbacias com agricultura, pastagem e vegetação nativa são de 0,11, 0,06 e 0,10 Mg ha-1 ano-1 , respectivamente. A presença da cobertura vegetal com pastagem e vegetação nativa contribui expressivamente para menor perda de solo no exutório das microbacias. O modelo GeoWEPP apresentou melhor desempenho quando os parâmetros de calibração Ke, Ki, Kr e τc foram inseridos no modelo, com boa acurácia nas estimativas das perdas anuais de solo para pastagem e vegetação nativa, ambos com solos arenosos. O modelo subestimou os valores de perdas de solo nos eventos nas microbacias com pastagem e vegetação nativa, apresentando resultados ainda menos representativo após a inserção dos parâmetros na microbacia com agricultura.
Resumo em lingua estrangeira: The cultivable areas in the Cerrado have increased considerably in recent decades and some of the agricultural practices adopted have led to accelerated water erosion. Thus, it is essential to evaluate and calibrate and models that allow to efficiently predict the erosion process in crops. For this reason, the present work was developed with the objective of evaluating the water dynamics and determining the losses of soil and water in three watersheds; to evaluate the conditioning factors of modeling in the production of sediments at the micro-basin level using the GeoWEPP software. The basins selected for this study have representative uses of the main land use systems in the Cerrado biome: agriculture with soybean and corn cultivation (clayey Oxisol), extensive livestock farming and native vegetation (reference to an area not anthropized by Quartzene Neossol). To achieve the proposed objectives, soil losses estimated by the GeoWEPP model were compared to the losses measured in each of the micro-basins. For application of the GeoWEPP model, climatic and hydrological monitoring was carried out in each of the micro-basins, as well as the creation of input files in the WEPP model (climate, soil, land use and management and topography). A study was also carried out to characterize the study watersheds in terms of morphometry, pedology and topography. For the monitoring of water losses and sediment production, the identification of the point of convergence of surface waters was carried out in the three study basins, in which the structures for quantifying the flow and sediment production were installed. Finally, the model for the prediction of soil and water losses was applied through the integration of the GeoWEPP, TOPAZ and ArcView software. The results obtained allowed us to conclude that: The studied watersheds have a form factor below 1.0, giving an irregular and elongated shape, and less propensity to flooding. The microbasins with sandy texture soils showed greater regularity in the flow over the evaluated period and the microbasin with agriculture, with dominance of clay soil, presented greater extremes in the permanence curve and lower flow in the dry season. The average annual soil losses observed in the microbasins with agriculture, pasture and native vegetation are 0.11, 0.06 and 0.10 Mg ha-1 year-1 , respectively. The presence of vegetation cover with pasture and native vegetation contributes significantly to less soil loss in the basin of the microbasins. The GeoWEPP model performed better when the calibration parameters Ke, Ki, Kr and τc were inserted in the model, with good accuracy in estimating annual soil losses for pasture and native vegetation, both with sandy soils. The model underestimated the values of soil losses in the events in the microbasins with pasture and native vegetation, presenting results even less representative after the insertion of the parameters in the microbasin with agriculture.
Palavra-chave: Conservação do solo
Erosão
GeoWEPP
Modelagem hidrológica
Palavra-chave em lingua estrangeira: Soil conservation
Erosion
GeoWEPP
Hydrological modeling
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Faculdade de Agronomia e Zootecnia (FAAZ)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical
Referência: MAGALHÃES, Wellington de Azambuja. Dinâmica hidrológica e avaliação do modelo GeoWEPP na predição da erosão hídrica em microbacias hidrográficas com diferentes usos no Cerrado. 2019. 128 f. Tese (Doutorado em Agricultura Tropical) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Agronomia e Zootecnia, Cuiabá, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/5325
Data defesa documento: 1-Nov-2019
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - FAAZ - PPGAT - Teses de doutorado

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