CARACTERIZAÇÃO DOS PADRÕES DAS CHUVAS EROSIVAS NAS REGIÕES
DE SEROPÉDICA E NOVA FRIBURGO-RJ
D. F. CARVALHO 1, C.A. MONTEBELLER2, E.M. FRANCO3, R. VALCARCEL4, M.B.
CEDDIA5 & A. RAVELLI NETO5; 1 Professor Adjunto, DE/IT/UFRRJ. BR 465, km 7.
Seropédica-RJ. 21-2682-1865. e-mail: [email protected]. Bolsista do CNPq; 2 Estudante de
Agronomia da UFRRJ. Bolsista de iniciação cientítica CNPq/PIBIC/UFRRJ; 3 Estudante de
Agronomia da UFRRJ; 4 Professor Adjunto, DCA / IF / UFRRJ; 5 Professor Adjunto, DS /
IA / UFRRJ.
PALAVRAS CHAVES: Intensidade de precipitação, Padrão de chuvas erosivas.
INTRODUÇÃO
As características das chuvas ocorridas em uma região determinam em grande parte os
efeitos danosos da erosão, sendo a intensidade de precipitação uma de suas principais
características. As chuvas naturais têm uma considerável variabilidade em termos de intensidade
durante sua ocorrência, sendo que as chuvas de intensidade constante não ocorrem em condições
naturais. É observado que a ocorrência dos picos de intensidade durante a chuva afetam a predição
de infiltração de água no solo, sendo que as intensidades médias não representam a realidade dos
eventos naturais de precipitação (AGNESE & BAGARELLO, 1997).
O padrão utilizado para pesquisas em perdas de água e solo é o estabelecido pelos EUA e
por falta de informações dos padrões de maior ocorrência nas regiões brasileiras, resultados
duvidosos podem ser estimados. Assim, com a utilização da USLE (Universal Soil Loss Equation),
obtém-se uma estimativa média anual das perdas de solo e não condizer com o que realmente
ocorre. Dessa forma, torna-se necessário a determinação de padrões característicos para localidade
objetivando estudos mais profundos e aquisição de dados mais confiáveis.
Assim, é de grande importância a preocupação em agrupar as chuvas com determinadas
características em comum, para fins de comparação. Nos estudos de perda de água e solo por
erosão, vem sendo utilizada a aplicação de chuvas simuladas com intensidade constante,
favorecendo a obtenção de dados não representativos. Isso ocorre, em parte, devido às dificuldades
encontradas na construção de simuladores que apresentem uma capacidade de variação da
intensidade de aplicação da chuva durante o seu funcionamento. Dessa forma, torna-se importante a
tipificação das chuvas naturais de cada região para posterior utilização em pesquisa de perdas de
solo e água por erosão sob chuva simulada. Este trabalho tem como objetivo determinar os
diferentes padrões de chuvas erosivas naturais observadas em Nova Friburgo e Seropédica –RJ,
para o período de 1974-1980.
METODOLOGIA
A execução desta etapa está vinculada à obtenção de dados de pluviógrafos para a região de
Nova Friburgo e Seropédica. Para tornar possível a execução deste trabalho, foram utilizados
pluviogramas diários referentes à estação 83745 e 83741 que foram conseguidos junto ao
laboratório de Manejo de Bacias Hidrográficas do Instituto de Florestas (IF-UFRRJ),
compreendendo o período de 1974 a 1980. Nestes pluviogramas a amplitude de registro foi de
10mm de precipitação, com precisão de 0,1mm, sendo o tempo de registro de 24 horas, com
unidade de tempo de 10 minutos.
Conforme MEHL (2000), uma chuva individual foi definida quando esta estava separada
por outra por um intervalo de no mínimo 6 horas com precipitação inferior a 1 mm e foi também
considerada erosiva quando a precipitação total fosse superior a 10mm ou quando a precipitação
fosse igual ou superior a 6 mm em 15 minutos de chuva. Para a determinação dos padrões de
chuvas, todas as chuvas individuais erosivas foram selecionadas, calculando-se a intensidade
(mm.h-1) e duração (h) de cada segmento uniforme (CABEDA, 1976).
Para a classificação das chuvas em padrões de acordo com a proposta de HORNER & JENS
(1941), foram calculadas a intensidade e a duração de cada segmento uniforme das chuvas, com as
quais foram construídos gráficos de intensidade de chuva versus tempo total de duração. As chuvas
foram serão separadas em três padrões: padrão avançado (AV), quando a maior intensidade ocorreu
em um período de tempo menor do que 30 % a partir do tempo inicial da chuva em relação ao
tempo de duração total da chuva; padrão intermediário (IN), quando a maior intensidade ocorreu
entre 30 e 60% do tempo total da chuva; e padrão atrasado (AT), quando a maior intensidade
ocorreu após mais de 60% do tempo total de duração.
Foram analisadas no total 225 chuvas erosivas para a série histórica de 7 anos de
Seropédica e de 182 para Nova Friburgo. As chuvas com intensidade de precipitação maior que
100mm.h-1, denominadas chuvas intensas, também foram analisadas e contabilizadas. Para a
classificação dos padrões de chuvas, todas as chuvas individuais erosivas foram selecionadas,
calculando-se a intensidade (mm.h-1) e duração (h) de cada segmento uniforme.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As Figuras 1, 2 e 3 mostram exemplos de como foram gerados os gráficos para a
classificação dos padrões avançado, intermediário e atrasado, respectivamente para Seropédica.
Observa-se a variação da intensidade da chuva com o decorrer do tempo tendo o pico máximo de
precipitação no primeiro, segundo e terceiro terço do tempo total da chuva.
De acordo com a Tabela 1, o padrão de chuva de maior ocorrência na região de Seropédica,
no período analisado foi o padrão avançado correspondendo a 138, depois o padrão intermediário
com 53 e o padrão atrasado com 34, o que equivalem a 61, 24, e 15% do total de chuvas analisadas,
respectivamente. Na maioria dos casos, os picos de maiores intensidades ocorreram no início da
chuva. A intensidade média dos picos foi de 34, 28, 21 mm.h-1, para os padrões avançado,
intermediário e atrasado, respectivamente.Foi constatada apenas uma chuva intensa, ou seja, com
intensidade maior que 100 mm.h-1 , no dia 28 de dezembro de 1980, apresentando uma intensidade
de 109 mm.h-1 e duração de 10 minutos e 48 segundos. Observa-se que períodos de alta intensidade
durante a chuva não se sustentam por tempo muito longo. Portanto, em simulações de chuvas para
estudos sobre erosão, períodos de alta intensidade não devem se estender muito além do tempo
médio, sob a pena de estarem excedendo as condições naturais e superestimando as perdas de solo e
água. O tempo médio de duração das chuvas foi de 10 horas e 29 minutos para o padrão avançado,
6 horas e 29 minutos para o intermediário e 14 horas para o padrão atrasado.
CONCLUSÕES:
1. Foi observado que existe predominância do padrão de chuva avançado para as duas regiões;
2. O padrão de chuva de maior ocorrência na região de Seropédica correspondeu a 61,3%, seguido
do padrão intermediário com 23,5% e o padrão atrasado com 15,2% do total de chuvas
analisadas;
3. O padrão de chuva na região de Nova Friburgo correspondeu a 58%, 24% e 18%
respectivamente;
4. Estudos dessa natureza são de grande importância na estimativa da perda de solo e água.
60
50
mm/h
40
30
20
10
0
0.00
33.00
66.00
99.00
% da duração
Figura 1. Exemplo do padrão avançado de chuva para o dia 13/01/1974, na Região de Seropédica-RJ.
60
mm/h
50
40
30
20
10
0
0.00
33.00
66.00
99.00
% da duração
Figura 2. Exemplo do padrão intermediário de chuva para o dia 11/04/1974, na Região de Seropédica-RJ.
mm/h
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.00
33.00
66.00
99.00
% da duração
Figura 3. Exemplo do padrão atrasado de chuva para o dia 14/12/1974, na Região de Seropédica-RJ.
Tabela 1. Número de chuvas classificadas para cada ano no período de 1974 - 1980.
ANO
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
TOTAL
%
AVANÇADO
17
21
23
15
13
22
27
138
61,33
INTERMEDIÁRIO
4
7
11
9
7
5
10
53
23,55
ATRASADO
4
5
7
5
2
7
4
34
15,11
TOTAL
25
33
41
29
22
34
41
225
100,00
REFERÊNCIAS:
AGNESE, C.; BAGARELLO, V. Describing rate variability of storm events for infiltration
prediction. Transactions of the ASAE. St. Joseph, v. 40, n. 1, p. 61-70,1997.
CABEDA, M. S. V. Computation of storm El values. West Lafayette, Purdue University, USA,
1976. 6 p. (não publicado).
DULEY, F. L. Surface factors affecting the rate of intake of water by soils. Soil Seience Society of
American Proecedings, Madison, v. 4, p. 60-64, 1939.
HORNER, W. W.; JENS, S. W. Surface runoff determination from rainfali without using
coefficients. Transactions of the ASAE, v. 107, p, 1039-1117,1941.
MEHL, H.U. Caracterização de padrões de chuvas em Santa Maria (RS) e sua relação com as
perdas de solo e água em entressulcos. Santa Maria, RS: UFSM, 2000. 53p. Dissertação
(Mestrado em Agronomia) – Universidade Federal de Santa Maria. 2000.
MEYER, L. D; HARMON, W. C. Multiple intensity rainfall simulator for erosion research on row
sideslopes. Transactions of the ASAE, St. Joseph v.22 n.1 p.100-103 1979.
WISCHMEIER, W. H. Storms and soil conser-vation. Journal of Soil and Water Conservation,
Ankeny, v. 17, n. 2, p. 55-59,1962.