800
MODELAGEM DAS PERDAS DE SOLO POR EROSÃO HÍDRICA EM UMA
PARCELA EXPERIMENTAL POR CHUVA SIMULADA
Ramon dos Santos Dias¹; Rosângela Leal Santos²;
1.
Bolsista PIBIC/CNPq, Graduando Licenciatura e Bacharelado em Geografia, Universidade Estadual de Feira de
Santana, e-mail: [email protected]
2. Orientadora, Departamento de Tecnologias, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail:
[email protected]
PALAVRAS CHAVE: Erosão do solo, Erosão hídrica, Simulador de chuva.
INTRODUÇÃO
Com o desenvolvimento da agricultura o homem passou a modificar ainda mais o
espaço em que vive, e com essas modificações trouxe o desequilíbrio do ambiente, acelerando
os processos de erosão do solo que traz grandes problemas para as atividades sócioeconômicas. Neste trabalho, conceberemos erosão dos solos do ponto de vista agronômico, no
qual este é entendido como um fenômeno natural de desagregação, retirada e transporte das
partículas da camada superficial (arável) do solo, seja através do agente água ou vento.
A erosão hídrica é a forma de maior intensidade de erosão no Brasil, podendo se
processar em diferentes formas, sendo suas principais a erosão laminar, que se caracteriza
pela retirada de uma fina camada superficial do solo através da precipitação pluvial e pelo
escoamento superficial; e a erosão linear, que se caracteriza pela formação de canais,
produzidos pelas enxurradas em alta velocidade, que ocasionam a remoção e transporte de
partículas.
Tais processos erosivos ocasionam grandes prejuízos para a agricultura, economia e
meio ambiente, sendo, portanto, de grande importância a necessidade de estudos sobre esse
fenômeno. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento da erosão
hídrica no solo, a partir de chuva natural e simulada em parcela experimental.
Importa salientar neste estudo que os simuladores de chuva possuem vantagens
quando comparados a chuvas naturais, tais como: controle sobre as principais variáveis do
problema tais como o tempo inicial e final do evento chuvoso, controle sobre o tamanho,
velocidade e intensidade das gotas, redução do tempo de estudo para obtenção de resultados, e
pode ser utilizado tanto em campo como em laboratório.
MATERIAL E PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Talhão com 1 metro de largura e 2 metros de comprimento.
1 calha coletora.
20 metros de mangueira.
400 agulhas hipodérmicas (0,70 x 30 mm).
30 m de tubos de PVC (20 mm).
18 m de tubo metálico.
01 manômetro e 01 pluviômetro.
Construção do simulador de chuva
Para montagem do simulador de chuva foram cortados 10 canos de PVC (20 mm) com
2m de comprimento cada. Em cada cano, com auxílio de um prego, foram feitos furos com
espaçamento de 5cm ao longo dos 2m de cano, dando um total de 40 furos por cano. Inseriu-
801
se agulhas hipodérmicas (0,70 x 30mm) nos furos, as quais foram fixadas com silicone. Os
canos foram alinhado paralelamente com uma distância de 10cm entre eles (Figura 02). O
sistema de fornecimento de água foi realizado através de uma mangueira de 20 mm ligada a
um sistema de distribuição de água com elevatório, regulado por uma torneira, sendo o
controle da pressão realizada por um manômetro instalado na própria mangueira, próximo a
saída da água. Para medir a quantidade de água precipitada, utilizou-se um pluviômetro
plástico de 130mm de capacidade, distribuído pela Prefeitura de Feira de Santana na zona
rural para controle das chuvas.
Figura 02: Simulador de chuva em campo.
Construção do talhão experimental
O local escolhido para o desenvolvimento do experimento foi a Estação Climatológica
da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), onde existe uma área de deposição e,
portanto, uma predominância da fração areia.
Foi construída uma rampa de 2m de comprimento, disposta de modo a formar um
ângulo de 45º. Para tanto ergueu-se a mesma com 1m de altura finalizando-a ao nível do solo.
Após a rampa, construiu-se uma vala de 1m³ no qual instalou-se a calha coletora e o
recipiente de armazenamento (Figuras 02 e 03).
Figura 03: Talhão experimental.
802
A calha coletora foi feita utilizando-se uma chapa de zinco medindo 1m de
comprimento e 0,30m de largura. A placa de zinco foi dobrada em três lados, permanecendo
plano apenas a lateral encaixada à rampa, permitindo, com isso, que a calha tenha somente
uma saída de água onde foi instalado um tubo com o objetivo de que os sedimentos
provenientes da rampa caiam no recipiente coletor (Figura 04).
Figura 04: Calha coletora.
Chuva natural
A intensidade da chuva natural foi obtida através das fitas do pluviógrafo da estação
climatológica da UEFS nº 83221 durante o dia 15/08/2012. Foram consideradas a maior altura
de chuva em 30 minutos, sendo nesse evento 1,8mm/30 minutos, com uma altura total de
1,8mm.
Análise do sedimento
Após a coleta do material no recipiente coletor instalado na calha coletora, o mesmo
passou por um processo de secagem em fogo alto, a fim de eliminar toda a água coletada
juntamente com o sedimento. Depois da secagem, a amostra restante (sedimento seco) foi
pesada em uma balança de precisão, obtendo-se a quantidade de sedimento que o evento
chuvoso erodiu.
RESULTADOS
Muitos pesquisadores têm utilizado simuladores de chuva em estudos de perdas de
solo, água e nutrientes. O foco deste estudo, neste sentido, é medir a taxa de sedimento que o
simulador de chuva retira, comparando-as com os resultados obtidos da chuva natural.
No teste, que se refere à utilização do simulador da chuva, foi considerada uma vazão
de 81 mm/minuto, onde a intensidade da chuva foi adquirida com auxílio do pluviômetro de
19 mm/30 minutos.
A duração total da simulação foi de 30 minutos, tempo considerado adequado, para o
teste de simulação, onde foram obtidas 236,5 gramas de sedimentos, a chuva teve grande
capacidade de remoção de sedimentos.
A declividade da rampa construída neste estudo foi calculada a partir do clinômetro e
do comprimento da rampa, obtendo-se como resultado 51%. A declividade não pôde ser
803
ignorada aqui, pois se sabe, conforme enfatiza Bertoni & Lombardi Neto (1990), que a perda
do solo por erosão esta diretamente ligada ao grau do declive. Diversos estudos comprovam
que quanto maior a declividade, maior será a velocidade com que a água irá escorrer e, por
consequência, maior será o volume carreado por conta da sua força erosiva.
As variáveis: relacionada ao solo como estrutura, granulométria e permeabilidade do
solo não foram aqui consideradas, pois trabalhamos com matéria deformada, perdendo as
características do solo de origem.
A chuva natural coletada na estação climatológica nº 83221, teve uma intensidade de
1,8 mm/30minutos, onde foram obtidos 18,0 gramas de sedimentos.
Comparando o teste realizado com o simulador de chuvas e a chuva natural, foi
possível, por meio da regra de 3 simples notar que em 1,8mm de intensidade em 30 minutos
de chuva simulada foi obtido 22,40 gramas de sedimentos (Figura 05), sendo que na chuva
natural com a mesma intensidade foi obtido 18,0 gramas, tendo uma diferença de 19,7%.
Figura 05: Aplicação de regra de três simples.
CONCLUSÃO
O simulador de chuva elaborado é de construção prática e de baixo custo, sendo que o
equipamento pode ser utilizado com eficiência tanto em condições de campo quanto de
laboratório, já que o mesmo apresenta uma taxa de 80,3% de capacidade de retirada de
sedimentos em relação a chuva natural, aplica água de modo contínuo na parcela
experimental, caracterizada como parcela alvo de precipitação, que possui uma área de 2 m²,
pois experimentos cuja área útil é inferior a 0,50m², estão sujeitos a resultados tendenciosos,
de acordo com (Morin et al., 1967; Meyer & Mccune, 1958 e Smith, 1976). Sendo assim
podemos utilizar do simulador de chuva desenvolvido neste trabalho para estudar o fenômeno
da erosão do solo, sendo que sua grande vantagem e que agora não dependeremos dos eventos
climáticos. Entretanto salientamos que ainda se faz necessário a execução de outros testes
com o simulador de chuva, principalmente com parcelas em diferentes graus de declividade e
também em solo indeformado, ou seja, em solo com suas características de origem.
REFERÊNCIAS
BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do Solo, Editora Ícone, São Paulo,
Brasil, 1990, 335 p.
MEYER, L. D; McCUNE, D.L. Rainfall Simulator for runoff plots. Agricultural
engineering, St, joseph, v. 39, n.1, 1958.
MORIN, J; VAN WINKEL, J. The effect of raindrop impact and sheet erosion on
infiltration rate and crust formation. Soil Science Society of America journal, V. 60, 1967.
REICHARDT, K. A Água em Sistemas Agrícolas. São Paulo: Manole, 1986, 188 p.
SMITH, R. E. The infiltration envelope: results from a theoretical infiltrometer. Journal
of hydrology, Amsterdam, v. 17, 1972.